3.2.1 弹力（课件PPT）- 【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（粤教版2019）

第二节　弹力 第1课时　弹力 核心素养导学 物理观念 (1)知道形变的概念及常见的形变，知道弹力的定义及产生条件。 (2)理解劲度系数的概念及影响劲度系数的因素；知道胡克定律的内容、表达式。 科学思维 (1)会判断弹力的有无及方向。 (2)会应用胡克定律并能解决有关问题。 科学探究 能完成“探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系”实验；能根据已有实验方案，使用弹簧测力计、刻度尺等器材收集数据；通过作图或其他方法分析数据形成初步的结论。 科学态度与责任 通过对弹力的探究，能认识实验对物理研究的重要性；有学习物理的兴趣，知道实事求是和与他人合作的重要性。 一、形变与弹力 1．形变 (1)定义：物体发生形状或______的变化。 (2)弹性形变：发生形变的物体，停止用力后能够完全__________的形变。 (3)弹性：物体具有__________的性质。 (4)弹性限度：当弹性体的形变______一定的限度时，即使撤去外力，物体形状不能完全恢复，这个限度称为弹性限度。 (5)范性形变：物体发生形变后不能恢复原状的形变。 体积 恢复原状 恢复原状 超过 2．认识弹力 (1)定义：发生___________的物体，由于要恢复原状，对与它_____的物体会产生力的作用，这种力称为弹力。 (2)作用点：在相互作用的物体直接接触并使物体发生形变的位置。 (3)方向：指向使弹性形变的物体恢复原状的方向。 二、胡克定律　弹力的应用 1．胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成_____。 弹性形变 接触 正比 (2)表达式：F＝____。其中k为弹簧的_________，单位为牛顿每米，符号是____。k是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 2．弹力的应用 (1)自动铅笔和自动圆珠笔控制笔芯伸缩的弹簧。 (2)汽车和火车底部用于缓冲减震的螺旋弹簧、弯曲的弹性钢板。 (3)自行车闸把上用于自动复位的扭转弹簧。 (4)安全阀中用于超压放气后自动关闭阀门的弹簧。 (5)混凝土中用于抗拉伸的钢筋。 kx 劲度系数 N/m 1．判断下列情景中，形变的类型。 提示：甲、乙、丙三图为弹性形变；丁图为范性形变。 2．如图所示，将一个钢球分别放在三种不同形状的容器中，钢球在各容器的底部与侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器内壁都是光滑的，各容器的底部均处于水平面上，各容器的侧壁对钢球有没有弹力作用？ 提示：将各容器的侧壁去掉时，钢球仍处于静止，故各容器的侧壁对钢球没有弹力作用。 3．玩具汽车停在自制的桥面上，将桥面压弯，如图所示，请对以下 说法做出判断： (1)桥面受向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变。 ( ) (2)桥面受向下的弹力，是因为玩具汽车车轮发生了弹性形变，由于要恢复原状，对桥面有向下的作用力。 ( ) (3)玩具汽车受向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变。 ( ) (4)玩具汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，由于要恢复原状，对玩具汽车有弹力的作用。 ( ) × √ × √ 新知学习(一)|弹力的产生以及有无的判断 [任务驱动] 如图所示，一辆起重机正通过起重臂上的钢丝绳将一块石头“吊起”。钢丝绳上产生的弹力方向如何？起重臂呢？ 提示：钢丝绳上产生的弹力方向沿钢丝绳所在直线，指向绳收缩的方向；起重臂上产生的弹力方向并不沿起重臂所在直线。　　　　 8 [重点释解] 弹力有无的判断方法 1．条件法 方法 根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况 举例 图中弹力绳与手直接接触，弹力绳发生形变， 手与弹力绳之间一定存在弹力 2．假设法 方法 对于形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力 举例 图中用细线悬挂小球，斜面是光滑的。因去掉斜面体，小 球的状态不变，故小球只受细线的拉力和重力，不受斜面 的支持力 3．替换法 方法 用细绳替换装置中的杆，看能不能维持原来的状态，如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力 举例 图中有轻杆AB、AC，用细绳替换AB，原装置状态不 变，说明AB对A施加的是拉力；用细绳替换AC，原状 态不能维持，说明AC对A施加的是支持力 4．状态法 方法 根据物体的运动状态，利用力的平衡条件或牛顿第二定律(后面学习)判断弹力是否存在 举例 图中斜面体上用轻绳拴住一滑块。如果滑块处于平衡状态， 则滑块与斜面之间存在弹力；如果整体向右加速运动，则 滑块与斜面之间是否存在弹力与加速度的大小有关 [针对训练] 1．(多选)下列说法正确的是 (　 ) A．木块放在桌面上要