3.1 重力与弹力（第二课时：弹力）-2022-2023学年高一物理同步精品课堂(人教版2019必修第一册)

第三章 相互作用——力 第1节 重力与弹力 学易同步精品课堂 新教材人教版 物理（必修第一册） 第二课时：弹力 课堂引入 生活中的很多相互作用，如推、拉、提、压、击球与射箭等，都是在物体与物体接触时发生的。 一、接触力 接触力：物体与物体直接接触才发生的力。 摩擦力也是接触力 非接触力：物体与物体不接触就可发生的力。例如：重力、电场力、磁场力等。 受力物体的大小和形状有变化吗？ 定义：物体的形状或体积发生变化 非弹性形变:在形变后,撤去外力不能恢复原状 弹性形变:在形变后,撤去外力能够恢复原状 二、形变 分类 我们是橡皮泥 一切物体在力的作用下都会产生形变,有的物体形变较为明显;有的物体的形变极其微小。 如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。 二、形变 二、形变 发生形变的物体，对使它发生形变的物体有什么作用效果呢？ 例如：射箭、弹簧推小车等。 它为什么会产生这样的效果呢？ 因为它要恢复原状。 二、形变 使物体恢复原状的那个力是什么力呢？ 定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。 发生弹性形变 相互接触 互相挤压拉伸或扭曲 产生条件： 三、弹力 压力和支持力产生的原因及方向： 桌面形变 FN 物体形变 FN 物体受到支持力 桌面受到压力 四、弹力的方向 各类接触面上的弹力方向 A B 平面与平面 弹力垂直于平面 曲面与平面 过接触点垂直平面指向受力物体 点与平面 过接触点垂直平面指向受力物体 Ｎ１ 四、弹力的方向 点与曲面 与过接触点的切面垂直并指向受力物体 曲面与曲面 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体 A B 结论：接触面上弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体. 各类接触面上的弹力方向 四、弹力的方向 方法一：条件法 五、判断弹力有无的方法 若有明显形变的情况，可以直接根据弹力条件进行判断. A B 方法二：假设法（常用于微小形变） 假设A、B间有弹力 以B为研究对象，B受力： G N地 NA→B B不可能静止，所以A、B间没有弹力 五、判断弹力有无的方法 如：光滑水平面并排放着静止的木块A、B，试分析A、B之间有无弹力？ 分析球与斜面间有无弹力？ 假设球与斜面间有弹力,对球受力分析： G T N 斜面→球 球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力 五、判断弹力有无的方法 方法三：状态法 （也叫撤销法，拿去接触的物体，看被研究的物体是否保持原来的运动状态） 撤掉与之接触的物体，看放研究物体的状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。 轻绳拉力产生的原因及方向： 末受到拉力时 绳子形变方向 拉力 受到拉力时绳子变长 六、轻绳、轻杆、轻弹簧 1.只能拉不能压； 2.轻绳的拉力一定沿绳方向； 3.同一根绳子张力处处相等。 轻绳的受力特点 轻杆的含义： 不计质量、不发生形变的杆 1.可拉可压； 2.杆所受的力不一定沿杆的方向； 轻杆的弹力 轻杆受力特点： FN FN 六、轻绳、轻杆、轻弹簧 轻弹簧产生的弹力 Ａ B 结论：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。 蓝色：形变方向 红色：弹力方向 六、轻绳、轻杆、轻弹簧 弹力的大小跟弹簧的形变有关吗？ 胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长量（或压缩量）的长度 x 成正比。 劲度系数是与弹簧的本身有关的物体量，即生活中所说的弹簧的“软”、“硬” 形变量（伸长或压缩量） k是劲度系数， 单位是 N/m 弹簧的弹力 适用范围：在弹簧的弹性限度内 七、胡克定律 课堂小结 大小 弹力 方向 形变：物体在力的作用下形状或体积的改变 弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。 条件：①直接接触 ②发生弹性形变 胡克定律F ＝ k x 弹力的大小： 弹性形变越大、弹力越大 判断弹力有无的方法：条件法、假设法和状态法 弹性形变 非弹性形变 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 【典例1】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，是因为桥面发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 典例分析 【正确答案】C 【典例2】（多选）如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态。则关于弹性杆对小球的弹力，下列结论正确的是（　　） A．大小为2N B．大小为1N C．方向平行于斜面向上 D．方向竖直向上 典例分析 【正确答案】AD 【典例3】（多选）如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，关于物体A是否受