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    人教版高中物理必修1 - 2.弹力

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免费下载物理必修1教研课《3.2弹力》ppt课件

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跳高
跳远
跳板跳水
蹦蹦床
在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,玩跳跳床的床、运动员利用跳板跳水等都是利用他们弹性形变时的弹力,同学们还可以举出许多利用弹力的例子,谁来说?

那弹力是怎样产生的呢?
第二节 弹力
(1)知识技能
知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
(2)过程与方法
通过观察和实验了解弹簧测力计的结构。
通过自制弹簧测力计掌握其使用方法。
通过体验认识“弹性”“塑性”。
(3)情感态度与价值观
通过学习体验探究现象与生活中物理知识的乐趣。
教学重点 弹簧伸长的长度与拉力的关系。
弹簧测力计的正确使用。
教学难点 弹力的概念及产生条件。
本节导航
(1)弹性形变和弹力

(2)几种弹力

(3)胡克定律
(1)弹性形变和弹力
压缩弹簧、海绵、用手弯曲竹片
观察到什么现象?
形变:物体在力的作用下所发生的形状或体积的改变。
弹性:在力的作用下发生形变的物体,在撤去弹性形变外力后能够恢复到原状的性质。
弹性形变:在外力停止作用后能恢复原状的形变。
弹性限度:形变过大,超过一定的限度,撤去这个力后,物体就不能恢复原来的形状。把这个限度叫弹性限度。
①这些物体的形变可以恢复。
②物体为恢复原状,会对其他物体施加
力的作用。
(2)几种弹力
弹力:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
弹簧的弹力
海绵的弹力
弹力产生的两个条件:
①直接接触
②发生形变
例:如图所示,入射光的位置不变,将光线经M、N两平面镜两次反射,射到一个刻度尺上,形成一光亮点。用力压桌面,同学会看到什么现象?
桌面有了形变,使M、N平面镜的位置发生了微小的变化。
总结:我们通常用眼看到一些物体发生形变,还有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。所以,一切物体都在力的作用下会发生形成。
任何物体都会发生形变
①放在水平桌面上的书的受力情况及方向
书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。
②放在斜面上的书的受力情况和方向
压力、支持力都是弹力。压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
③静止时,悬绳对重物的拉力及方向。
悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。重物由于发生微小的形变,对悬绳产生竖直向下的弹力F1,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向上的弹力F2,这就是绳对物体的拉力。
(1)拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
(2)产生弹力的大小与形变程度有关,形变程度越大,产生的弹力就越大。
桌面的弹力和形变
(3)胡克定律
对同一物体而言,弹力的大小跟形变的大小有关,即决定于该物体发生弹性形变的程度。弹性形变越大,弹力也越大;形变消失,弹力就随着消失。
观察两幅图有什么变化 ?
我们可以发现:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度X成正比,即F=kx ,这就是胡克定律。
关于胡克定律,要注意以下几点:
①定律的成立是有条件的,这就是弹簧发
生“弹性形变”,即必须在弹性限度内。
②表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧
伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的
原长,也不是弹簧形变后的实际长度。
③表达式中的k是弹簧的劲度系数,它反
映了弹簧的“软”、“硬”程度,在国
际单位制中k的单位为“N/m”。
④由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单
位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单
位,因而在应用上式时要注意将各物理
量的单位统一到国际单位制中。
⑤上述胡克定律的表达式F=kx,仅表示
弹簧的弹力与弹簧形变量之间的大小关
系,若同时要表示弹力方向与弹簧形变
方向相反,则表达式可写成F=-kx。
蹦极
1.弹力产生的原因:物体间发生弹性形变 2.弹力发生的条件: ①直接接触 ②弹性形变 3.弹力方向的确定: ①压力、支持力的方向总是垂直于接触面,若接触面是曲面则垂直于过接触点的切面,指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。 ③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向,可由物体平衡条件判断方向。 4.弹力大小的确定: ①弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律:F=kx。 ②一般情况下应根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡条件来计算。
5.弹力方向判断:
根据物体产生形变的方向判断,弹力方向与物体形变的方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,常见的几种情况:
①弹簧两端的弹力的方向
②轻绳的弹力方向
③面于面接触的弹力的方向
④点于面接触的弹力的方向
1.(09广东)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。图中K1、K2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是( )
A. 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B. 向垫片右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C. 垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D. 垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
垫片
K1
K2
2.(08山东)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为300,如图所示,则物体所受摩擦力( )
A. 等于零
B. 大小为1/2mg,方向沿斜面向下
C. 大小为 /2mg,方向沿斜面向上
D. 大小为mg,方向沿斜面向上
物体在力的作用下发生的______ 叫做形
变,在外力停止作用后能够恢复原状的形变
叫做 ______ 形变。
改变
弹性
2. 弹力发生在______ 且发生_________ 的物
体之间.放在水平桌面上的物体所受的支持
力的方向总是______ 支持面;吊在绳子下
的物体所受的拉力大小等于______ ,它的
方向总是______ 的方向。
接触
弹性形变
垂直于
重力
向上
3. 关于弹力产生的条件,下列说法中正确的是( )
A. 直接接触的物体间一定会产生弹力。
B. 不直接接触的物体间一定不会产生弹力。
C. 只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力。
D. 发生弹性形变的物体间一定会产生弹力。
4. 关于弹力的方向,下列说法中正确的是( ) A. 压力的方向总是垂直于接触面而指向被压
的物体
B. 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被
支持的物体
C. 绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向
D. 绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳
收缩的方向
5.标出各物体在A、B、C处所受的支持力的方向
6. 在弹性限度内,某弹簧下端悬挂500N重物
时,总长为22cm;悬挂750N重物时,总长
为23cm。那么,该弹簧的劲度系数为多大?
解:由胡克定律知,F=KX 则△F=K△X ,已知△F=250N △X=1CM 得K=25000 N/m
1. 提示:按题目介绍的方法做实验,体验弹力与形变的关系。
2. 解答: 钢管受到3个力的作用:重力G、地面的支持力F1、绳的拉力F2。重力G的施力物体是地球,地面的支持力F1的施力物体是地面,绳的拉力F2的施力物体是绳。
3. 解答:锅铲受3个力的作用:重力G、锅对手柄的支持力F1、锅对锅铲另一端的支持力F2。
锅铲受力的示意图
4. 解答:根据题给资料,可求得弹簧伸长量与对应的弹力如下表 :
弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象
根据图象的斜率可求得弹簧的劲度系数k=26N/m。