3.1.2 弹力 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

相互作用—力 第一节 重力与弹力 第二课时：弹力一 [学习目标] 1、知道弹力的定义及其产生条件； 2、会判断弹力的方向； 3、探究弹力与形变量的关系； 探究：形变与弹力 请同学们自主阅读课本58页（2 min）回答以下三个问题？ 1、什么是形变？ 2、什么是弹力？ 3、弹力条件，方向？ 1.形变：物体在外力的作用下，所发生的____或____的改变叫形变．如果形变超过一定限度，即使撤去外力，物体也不能完全恢复原状，这个限度叫________。 2.形变的分类：____________________________________等。 说明：形变产生的原因是受到了外力的作用，任何物体在外力作用下都能发生形变，只是形变的明显程度不同，不发生形变的物体是不存在的，有的形变极其微小，需要采用特殊方法才能观察到。 一、形变 形状 体积 弹性限度 弹性形变、塑性形变、弯曲形变、扭转形变 观察微小形变： 方案一：数学原理：有色液体（课堂展示）： 柱体表面积一定时，圆柱的体积最大。 方案二：光的原理：利用光的反射（教材课本P59页） 温度 ？ 形变的分类 1.弹性形变：发生形变的物体在撤去外力后，如果能够恢复原状，这样的形变叫做弹性形变。 2.非弹性形变：发生形变的物体在撤去外力后，如果不能恢复原状，这样的形变叫做非弹性形变。 3.弹性限度：发生弹性形变的物体，如果形变超过一定限度，即使撤去外力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。 二、弹力 1.弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对_____________的物体产生力的作用,这种力叫弹力．如压力、支持力、拉力等。 2.产生的条件： 一是两个物体必须___________________，二是两物体接触处发生_____________ 。 思考：两物体直接接触了，一定有弹力产生吗？两物体间有弹力，两物体一定直接接触吗？ 与它接触的 直接接触 挤压 A B 例：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？ 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。 接触面均光滑 3.弹力的方向 (1)物体对别的物体施加弹力的方向总是与该物体发生形变的方向相反 (2)几种特殊弹力的方向： A.压力的方向总是垂直于_________而指向____________的物体． B.支持力的方向总是垂直于________而指向__________的物体． C.绳子对物体拉力的方向总是________而指向_________的方向． (3)弹力发生在直接接触的物体间，分析弹力的方向时必须考虑物体间的接触情况． 物体间的接触情况有四种情形： ①面——面接触，此时弹力垂直于接触面． ②点——面接触。此时弹力垂直于接触面． ③点——线接触，此时弹力垂直于线． ④点——弧接触，此时弹力垂直于孤的切面。 接触面 被压 被支持 接触面 沿着绳 绳收缩 4.判断弹力有无的方法： ①依据弹力产生的条件 ②采用“假设法”：假设接触面不存在，看物体运动状态是否发生变化，如不变，则说明接触面上无弹力；如发生变化，则说明接触面上有弹力。 5.大小：①弹力的大小与弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力越大 ②胡克定律：弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比，即 ③ 一般情况下，应根据物体的运动状态，利用牛顿运动定律或平衡条件来计算。 图a用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验 （1）为完成实验， 还需要的实验器材有 。 （2）图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线。根据此图像计算出弹簧劲度系数为 N/m （3）某次测量时测力计的示数如图所示，则其读数为 N； 注意： ①读数：保留几位有效数字或者几位小数。 ②图像横坐标若为弹簧长度则如何？此时斜率呢？ ③将弹簧横向放和纵向放有何差别？ 三、胡克定律:弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比，即 1.如下图所示，图中各物体均静止．试画出各接触面处物体所受的弹力的示意图。 四、典型例题 2.如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受弹力的个数可能的是（ 　　） A．1 B．2 C．3 D．4 ABC 3.如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G=5 N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（ 　　） A．5 N、10 N B．5 N、0 N C．10