3.2 弹力 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第二节 弹力 第三章 相互作用 相互作用 非接触力: 接触力: 重力…… 弹力 摩擦力 相互作用——弹力 相互作用——弹力 相互作用——弹力 图片中的撑杆跳、蹦床、弹簧、橡皮筋都有什么变化呢? 形状发生了变化 有弹力作用 弹力与形变密不可分 形变 1、形变:物体发生的形状、体积大小的变化 2、形变产生原因:弹力作用 【观察与思考】如图所示,取一根弹簧和一块橡皮泥,分别用力压弹簧和橡皮泥。停止用力,看一看他们的形变情况有什么不同。 形变 3、弹性形变:停止用力后物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变。 4、范性形变:停止用力后,物体不能恢复原状的形变叫作范性形变。 形变 5、弹性:物体具有恢复原状的性质称为弹性。 6、弹性限度:外力过大,撤去外力后,物体形状不能完成恢复,这种现象为超过了物体的弹性限度。 7、形变的分类(按形式分) 8、形变的观察 任何物体在外力作用下,都会发生形变。 明显形变:肉眼可直接观察到 微小形变:肉眼不容易直接观察到的形变,可以用放大法观察微小形变。 放大法观察微小形变 认识弹力 1、弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。 4、弹力方向:总是指向使形变的物体恢复原状的方向;施力物体产生的弹力方向与其恢复原状的方向相同。 2、产生条件:(1)物体相互接触;(2)发生弹性形变。 3、弹力的作用点:在物体与物体接触的点或表面上。 5、分类:①支持力和压力; ②轻绳的拉力(张力) ③轻杆的弹力; ④轻弹簧的弹力 知识点1:支持力和压力 支持力(压力)的方向:垂直于接触面、接触点、公切面指向被支持(被压)物体 面面接触 点面接触 点点接触 知识点2:轻绳的弹力 绳子对物体的拉力(施力物:绳子; 受力物:重物) F拉 F1 F2 绳子对物体的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向。 如图所示(质量不计)轻杆一端套着小球,小球处于静止状态,先判断小球受到轻杆弹力的方向,并画出小球的受力示意图 状态法: 静止或匀速状态,合力为零 轻杆的弹力:弹力方向不一定沿着轻杆的方向,一般通过平衡条件确定弹力 知识点3:轻杆的弹力 知识点4:轻弹簧的弹力 弹簧对车的弹力(施力物:弹簧; 受力物:小车) ① 压缩状态的弹簧 ② 拉伸状态的弹簧 F F 弹簧的弹力方向弹簧形变方向相反(与弹簧恢复形变的方向相同)。 弹力大小的影响因素 假令弓力胜三石,引之中三尺,弛其弦,以绳缓擐之,每加物一石,则张一尺。 ——东汉 郑玄 《考工记》 形变越大,弹力也越大;形变消失,弹力也随之消失。 【实验与探究】 探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。 【思考问题】 (1)需要测量哪些物理量?(2)用什么样的装置来测量这些物理量?(3)如何处理测量得到的数据? (2)如何测量弹簧的伸长量? 注意:因弹簧自身重力的影响,在弹簧自然下垂时测量弹簧原长。 (1)如何测量弹簧的弹力? F=mg m为所挂钩码的质量 【实验与探究】 探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。 胡克定律 【实验与探究】 探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。 弹簧原长:L0 = 8.00 cm 实验次数 钩码的重力G/N 弹簧的长度L/cm 弹簧的伸长量x/cm 弹力的大小F/N 1 2 3 4 10.20 2.20 0.49 0.49 12.70 4.70 0.98 0.98 15.00 7.00 1.47 1.47 17.50 9.50 1.96 1.96 【实验与探究】 探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2 4 6 8 10 实验结论: 弹簧弹力的大小 F 与弹簧的伸长量 x 成正比。 【实验与探究】 探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。 1、胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小 F 与弹簧的伸长量(或压缩量) x 成正比。 2、表达式:F=Kx 3、K称为弹簧的劲度系数,单位:“牛顿每米”,符号是“N/m”。 劲度系数k=F-x图像的斜率:k= F/ x 胡克定律 弹簧的劲度系数跟弹簧的粗细、材料、孔径、绕法等有关,日常中常说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,指的就是它们的劲度系数不同。 胡克定律 图中:哪个弹簧的劲度系数大? ② ① 1、弹簧的弹性具有缓冲减震的作用。 弹力的应用 2、弹簧可以起到自动复位的作用。 弹力的应用 3、弹簧应用在各种安全阀超压保护装置中。 弹力的应用 4、各种弹性材料。 弹力的应用 O A B F1 F2 A点处是半圆球壳(点)与棒(平面)相接触 B点处是半圆(圆弧面)与棒(点)相接触 过接触点 垂直接触面(平面或公切面) 指向受力物体 例1:如图,一根筷子放在半球形的碗中,筷子与碗的触点是A、B,作出碗中A、B两点对筷子的弹力。 例2:一根轻弹簧在10N的拉力作用下,长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。则: (1)当这根弹簧长度为4.20cm时,受到的压力有多大? (2)当弹簧受到15N的拉力时,弹簧的长度是多少? 解:(1)由胡克定律: (2)由胡克定律: 弹簧长度: Lavf58.20.100 vid:v02004630000bqh44h7rri6007vei010 $$