弹性形变和弹力课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,,‹#›,高中,·,物理,栏目导航,高中,·,物理,,,,第,2,节　弹　力,课堂探究,自主学习,课堂达标,自主学习,学习目标,1.,知道形变和弹性形变,,,能识别常见的形变,,,知道常见的弹力种类2.,知道弹力的产生条件,,,会判断弹力的有无及弹力的方向,,,能正确画出弹力的方向知道压力、支持力、拉力、推力等都是弹力3.,知道胡克定律的表达式,,,了解劲度系数的单位、符号,,,能运用胡克定律进行有关计算4.,知道胡克定律的图象表示,,,掌握利用图象计算劲度系数的方法5.,知道“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验原理和方法教材提炼,一、弹性形变和弹力,【,问题导引,】,在运动场上跳远时要用踏跳板,,,撑杆跳高时运动员用到撑杆,,,短跑运动员起跑时要用到起跑器都是利用弹力踏跳板、撑杆、起跑器等在使用时有什么共同特征,?,,答案,:,踏跳板、撑杆、起跑器等在使用时的共同特征是都有形变。

知识梳理,】,1.,弹性形变,(1),形变,:,物体在力的作用下,,或体积会发生改变的现象形状,(2)弹性形变:物体在形变后撤去作用力能够,,的形变2.弹力:,发生,,的物体,由于要,,,对与它接触的物体产生的力的作用3.弹性限度:,当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能________原来的形状,这个限度叫做弹性限度恢复原状,形变,恢复原状,完全恢复,【,练一练,】,玩具汽车停在模型桥面上,,,如图所示,,,下列说法正确的是,(,,,,),A.,桥面受向下的弹力,,,是因为桥梁发生了弹性形变,B.,汽车没有发生形变,,,所以汽车不受弹力,C.,汽车受向上的弹力,,,是因为桥梁发生了弹性形变,D.,汽车受向上的弹力,,,是因为汽车发生了形变,,解析,:,汽车与桥面相互挤压都发生了形变,,B,错,;,由于桥面发生弹性形变,,,所以对汽车有向上的弹力,,C,对,,D,错,;,由于汽车发生了形变,,,所以对桥面产生向下的压力,,A,错,.,C,二、几种弹力及方向,【,知识梳理,】,常见弹力,弹力方向,压力,,于物体的接触面,,,指向被压缩或被支持的物体,支持力,绳的拉力,沿着绳子指向绳子,,的方向,垂直,收缩,【,练一练,】,按下列要求画出弹力的方向,:,,(1),搁在光滑竖直墙与粗糙水平地面间棒在,A,B,两处受到的弹力,(,图甲,);,(2),搁在光滑半球形槽内的棒在,C,D,两处受到的弹力,(,图乙,);,(3),用细绳悬挂、靠在光滑竖直墙上的小球受的弹力,(,图丙,),。

解析,:,如图确定弹力方向的关键在于,,,抓住支持力或压力的方向与接触面垂直,,,当接触情况是点与面接触时,,,则弹力方向应与该接触点处的切面方向垂直,,,而拉力方向则是沿着绳子方向答案,:,见解析,三、胡克定律,【,问题导引,】,你一定见过粗细、长短各不相同的弹簧,,,你知道这是为什么吗,?,它们各有什么不同,?,,答案,:,粗细、长短各不相同的弹簧能够满足不同的需要,,,不同的弹簧一般劲度系数不同知识梳理,】,1.,内容,:,弹簧发生弹性形变时,,,弹力的大小,F,跟,_______________________,成正比,,,即,F=,,2.,劲度系数,:,其中,k,为弹簧的,,,,单位为,,,,符号,N/m,是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量弹簧伸长,(,或缩短,),的长度,x,kx,劲度系数,牛顿每米,【,练一练,】,1.,关于胡克定律,,,下列说法不正确的是,(,,,,),A.,由,F=kx,可知,,,在弹性限度内弹力,F,的大小与弹簧伸长,(,或缩短,),的长度,x,成正比,B.,由,k=,,可知,,,劲度系数,k,与弹力,F,成正比,,,与弹簧的长度改变量成反比,C.,弹簧的劲度系数,k,是由弹簧本身的性质决定的,,,与弹力,F,的大小和弹簧伸长,(,或缩短,),的长度,x,的大小无关,D.,弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长,(,或缩短,),单位长度时弹力的大小,B,,解析,:,在弹性限度内,,,弹簧的弹力跟形变量遵守胡克定律,,,选项,A,正确,;,弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,,,与弹力,F,及形变量,x,无关,,,选项,C,正确,,B,错误,;,由,k= ,,可理解为弹簧每伸长,(,或缩短,),单位长度时弹力的值与,k,值相等,,,选项,D,正确。

2.,一轻弹簧上端固定,,,下端挂一,8 N,的重物,,,平衡时弹簧伸长了,4 cm,,此时再将重物向下拉,1 cm,,则平衡时弹簧对重物的拉力为,(,,,,),A.8 N B.9 N,C.10 N D.11 N,,解析,:,弹簧下端挂,8 N,的重物时,,,由胡克定律得,F,1,=kx,1,;,再将重物向下拉,1 cm,时,,,弹簧伸长的长度为,x,2,=4 cm+1 cm=5 cm=0.05 m;,由胡克定律得,F,2,=kx,2,;,联立得,= ,,解得,F,2,= F,1,= ×8 N=10 N,C,,要点一,,弹力有无的判断,课堂探究,【,例,1】,,图中小球均处于静止状态,,,各板均光滑,,,都和小球接触,,,且下板均在水平位置,,,试分析小球与接触面或弹簧间是否存在弹力解析,:,甲图中,,,如将,AC,板撤去,,,则球不动,;,如将,AB,板撤去,,,则球下落,,,故可知,a,点有弹力,,b,点无弹力乙图中如将弹簧撤去,,,则球不动,,,故无弹力,,,而下板与球之间是有弹力的丙图中用假设法可判断,1,板无弹力,,2,板有弹力答案,:,见解析,误区警示,判断弹力有无的两大误区,(1),误认为只要有接触一定存在弹力作用,,,而忽视了弹力产生的另一个条件,——,发生弹性形变。

2),误认为有形变一定有弹力,,,忽视了弹性形变与非弹性形变,(,撤去外力后不能恢复原状的形变,),的区别针对训练,1:,在下列各图中,,A,B,两球间一定有弹力作用的是,(,,,,),,解析,:,在具体判断有没有弹力时,,,我们用假设法进行判断在,A,图中,,,若拿去,A,球,,,则,B,球仍静止不动,,,故,A,B,间没有挤压,,,即,A,B,间没有弹力在,B,图中,,,若拿去,A,球,,,则,B,球将向左运动,,,故,A,B,间存在相互挤压,,,故,A,B,间存在弹力在,C,图中,,,若拿去,A,球,,,则,B,球静止,,A,B,间没有相互挤压,,,即,A,B,间没有弹力在,D,图中不能判断,A,B,间有没有弹力因此选项,B,正确B,要点二 弹力方向的确定,【例2】,分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上,乙中小球用细绳拴着静止在桌角上,丙中杆一端放在光滑的半球形碗中,另一端靠在墙壁上),,〚思路探究〛,(1)在点与面接触时,弹力方向如何确定?,答案:弹力垂直于接触面,且指向接触面恢复形变的方向2)点与线接触时,弹力方向如何确定?,答案:弹力垂直于接触线,且指向受力物体形变的方向。

解析,:,受力示意图如图所示,答案:,见解析,方法技巧,几种情况下弹力的方向,平面与平面接触时,,,弹力的方向与接触平面垂直点与平面接触时,,,弹力的方向与接触平面垂直点与曲面接触时,,,弹力与曲面的切平面垂直针对训练,2:,在下列四个图中画出物体,A,所受弹力的示意图答案,:,如图所示,要点三 弹力大小的计算,,【,例,3】,某课外活动小组对一劲度系数未知的弹簧进行研究,,,实验发现,:,在弹性限度内,,,若在此弹簧下端挂一重,20 N,的物体,,,静止时弹簧长度为,14 cm,,若在弹簧上端压一重,10 N,的物体,,,静止时弹簧长度为,8 cm,,试求该弹簧的劲度系数,k,和弹簧的原长,x,0,〚,思维导图,〛,,状态,1:,弹簧被拉伸后的总长是,14 cm,,状态,2:,弹簧被压缩后的总长是,8 cm,解析,:,由题意知,:k(x,1,-x,0,)=G,1,,,k(x,0,-x,2,)=G,2,,,解得,:k=500 N/m,x,0,=10 cm,答案,:,500 N/m,,10 cm,误区警示,使用胡克定律应注意的问题,在使用胡克定律时,,,最容易混淆的就是弹簧的形变量,Δx,和弹簧的长度,l,。

弹簧的原长,l,0,、弹簧的长度,l,、弹簧的形变量,Δx,三个量之间的关系为,Δx=|l-l,0,|,针对训练,3:,如图所示,,,重为,10 N,的物体悬挂在弹簧的下端时,,,弹簧伸长了,2 cm,,现换用另一个重为,20 N,的物体悬挂在弹簧的下端,(,形变仍在弹性限度内,),,这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是,(,,,,),A.10 N,500 N/m B.10 N,1 000 N/m,C.20 N,500 N/m D.20 N,1 000 N/m,,解析,:,由,F=kx,,得,k= =500 N/m,,挂,20 N,的物体时,,,弹力与重力大小相等,,,弹簧的劲度系数不变,,,选项,C,正确C,,课堂达标,1.,关于弹力下列说法不正确的是,(,,,,),A.,静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力,B.,一个物体放在水平地面上,,,地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变,C.,弹力的大小与物体的形变程度有关,,,在弹性限度内形变程度越大,,,弹力越大,D.,弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,,解析,:,静止在水平面上的物体所受的重力不是它对水平面的压力,,,只是大小相等,,,方向相同,,,但性质不同,,,压力属于弹力,,,故选项,A,错误,;,一个物体放在水平地面上,,,地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变,,,故选项,B,正确,;,弹力的大小与物体的形变程度有关,,,在弹性限度内形变程度越大,,,弹力越大,,,故选项,C,正确,;,弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同,,,故选项,D,正确。

A,,解析,:,产生弹力的条件有两个,:,一是接触,,,二是发生弹性形变本题中小球虽与斜面接触,,,但没有发生形变,,,故没有弹力也可以用反证法,,,如有斜面的弹力,,,则小球不可能处于平衡,,,故没有弹力2.,如图所示,,,细绳竖直拉紧,,,小球和光滑斜面接触,,,则小球受到的力是,(,,,,),A.,重力、绳的拉力,B.,重力、绳的拉力、斜面的弹力,C.,重力、斜面的弹力,D.,绳的拉力、斜面的弹力,A,3.,如图所示是我国的极地考察破冰船,——“,雪龙号”,,,为满足破冰航行的要求,,,其船体结构经过特殊设计,,,船体下部与竖直方向成特殊角度则船体对冰块的弹力示意图正确的是,(,,,,),,解析:,点与面接触,弹力方向与接触面垂直,选项C正确C,4.,一根轻质弹簧,,,当它上端固定,,,下端悬挂重为,G,的物体时,,,长度为,L,1,;,当它下端固定在水平地面上,,,上端压一重为,G,的物体时,,,其长度为,L,2,,,则它的劲度系数是,(,,,,),,解析,:,设弹簧的原长为,L,0,,,下端悬挂重为,G,的物体时,,,弹簧将伸长,,,则有,k(L,1,-L,0,)=G,,当上端压一重为,G,的物体时,,,弹簧将缩短,,,则有,k(L,0,-L,2,)=G,,消去,L,0,即得。

D,点击进入 课时作业,谢谢观赏！,内容总结,第2节　弹　力在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高时运动员用到撑杆,短跑运动员起跑时要用到起跑器都是利用弹力B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,A错.1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟_______________________成正比,即F=是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比解析:在弹性限度内,弹簧的弹力跟形变量遵守胡克定律,选项A正确解析:甲图中,如将AC板撤去,则球不动丙图中用假设法可判断1板无弹力,2板有弹力1)误认为只要有接触一定存在弹力作用,而忽视了弹力产生的另一个条件——发生弹性形变解析:在具体判断有没有弹力时,我们用假设法进行判断答案:弹力垂直于接触面,且指向接触面恢复形变的方向谢谢观赏,。