3.2 科学探究：弹力（第1课时）课件-2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第3章 相互作用 第2节 科学探究：弹力 第1课时 蹦极时，人由于自身所受的重力而下落，被拉伸的蹦极绳会对人产生向上的弹力，把人拉上去，如此上下振荡。在这个过程中，蹦极绳的弹力与形变发挥了作用。弹力与形变有何关系？ 1.知道形变的概念及常见的形变，知道观察桌面和玻璃瓶的微小形变的方法。 2.知道弹力的相关概念，包括形变类型和弹性限度。 3.知道弹力的方向以及会判断弹力的有无。 学习目标 形变 我们把物体发生的伸长、缩短、弯曲等形状的变化称为形变。 1.定义： 观察图片，了解形变的定义。 橡皮泥玩具的形变 橡皮筋的形变 新知学习 4 2.形变的种类： ①弹性形变： 某些发生形变的物体在撤去外力后能恢复原状，这种物体称为弹性体，对应的形变称为弹性形变，如波动的琴弦。 ②范性形变： 有些物体发生形变后不能恢复原状，这种形变称为范性形变，如压扁的面包。 面包的形变 琴弦的形变 新知学习 思考：弹簧、橡皮筋一定发生的是弹性形变吗？ （1）使弹性体发生形变的力不能无限大。 （2）弹性形变可以转变为范性形变。 3.弹性限度： 弹性体的形变不能无限增大，若超过一定的限度，撤去外力时物体就不能恢复原状，这个限度称为弹性限度。 新知学习 坚硬的物体会发生形变吗？ 坚硬的物体也会发生形变。 （1）观察桌面的微小形变 如图所示，激光器A射出的一束激光经平面镜B反射后在天花板上形成一光电C。当用手压桌面时，能看到光电明显移到C’位置。说明手压桌面使桌面发生了形变。 新知学习 （2）观察玻璃瓶的微小形变 在扁平玻璃瓶中装满水，瓶口用中间插有细玻璃管的软木塞塞紧，这时瓶内的水就会上升到细玻璃管中。如图所示，当用力挤压玻璃瓶的不同部位时，会发现细玻璃管中的水面会上升或下降。这说明玻璃瓶发生了形变。为了便于观察，可给水加色，并将细玻璃管固定在白色纸板上，纸板上可画细刻度线作为参考。 我们可以通过放大法观察微小形变 新知学习 微笑形变视频演示 新知学习 练一练 关于弹性形变，下列说法正确的是（ ） A.物体形状的改变叫弹性形变 B.一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变 C.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变 D.物体在外力停止作用后的形变，叫做弹性形变 C 新知学习 跳板为什么能将跳水运动员弹起？ 压缩的弹簧为什么能使小车向左加速运动？ 跳水运动员和小车都受到了弹力的作用。 弹力 新知学习 1.定义： 相互接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状，物体会对与它接触的另一个物体产生力的作用，这个力称为弹力。通常所说的压力、支持力、拉力等都是弹力。 施力物体： 受力物体： 产生原因： 发生弹性形变的物体 与它接触的另一个物体 要恢复原状 新知学习 讨论：是不是所有的形变都能产生弹力呢？ 2.产生条件： ①物体间相互接触 ②物体间发生弹性形变 答：只有弹性形变产生的力才能叫做弹力。 因为只有撤去外力,物体为恢复到原来形状的而产生的力才叫作"弹力" 新知学习 练一练 关于弹力的产生，下列说法正确的是（ ） A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B.木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力 C.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到 竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的 D 新知学习 思考：圆球是否受到弹力？ 能否看出墙壁的形变情况？ 如何判断弹力的有无？ 把与研究对象接触的物体撤除，看其运动状态是否发生变化，若变化说明存在弹力，若不变化说明弹力不存在。 1、撤除法 撤除左侧墙壁 . 球不动 无弹力 撤除下方墙壁 球向下运动 有弹力 . F . F 新知学习 2、假设法 假设与研究对象接触的物体对其有弹力作用，分析研究对象在弹力作用下的运动状态与其实际运动状态是否相符，如一致，则受到弹力作用；如不同，则无该弹力。 光滑球静止在水平地面上 G N N物块 假设球与物块之间有弹力 对球受力分析 球不可能保持静止 球与物块无弹力 新知学习 规律方法 判断弹力有无的两大误区 (1)误认为只要有接触就一定存在弹力作用,而忽略了弹力产生的另一个条件——发生弹性形变。 (2)误认为有形变一定有弹力,忽略了弹性形变与非弹性形变(撤去外力后不能恢复原状的形变)的区别。 新知学习 如图所示，书架上斜放着一些书籍，关于书与书架间的弹力，请思考： （1）每一摞书的底部书棱和下侧面是否受到书架对它的弹力的作用？ （2）每一摞书是否受到书架里面竖直板对它的弹力？每一摞书受到几个力的作用？ （1）书架对两个位置都有弹力作用。这是因为，每一摞书对下面两个支撑面都有压力，使得两个支撑面发生形变，从而产生了对书的弹力。 （2）竖直板对书没有弹力作用，每一摞书受到重力和下面两个支撑面给它的弹力，共受3个力的作用。 新知学习 跳板将跳水运动员弹起 压缩的弹簧使小车向左加速运动 F F 画出他们受到弹力的示意图 3.弹力的方向： 弹力的方向与物体形变的方向相反。 弹力的方向指向物体恢复形变的方向。 新知学习 常见弹力的方向： ①面与面：垂直于公共接触面指向受力物体。 ②点与面：过点垂直于面指向受力物体。 新知学习 ③点与点：垂直于公切面指向受力物体 ④轻绳：沿绳子指向绳子收缩的方向 新知学习 ⑤轻弹簧：沿弹簧形变的反方向 ⑥轻杆：可沿杆的方向；可不沿杆的方向 新知学习 练一练 如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态。关于球A所受的弹力，以下说法正确的是（ ） A.球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直于斜面向上 B.球A受到两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直于斜面向下 C.球A受到两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直于斜面向上 D.球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直于斜面向上，一个竖直向下 C 新知学习 1.形变 （1）定义：我们把物体发生的伸长、缩短、弯曲等形状的变化称为形变。 （2）种类：弹性形变、范性形变 （3）弹性限度：弹性体的形变不能无限增大，若超过一定的限度，撤去外力时物体就不能恢复原状，这个限度称为弹性限度。 2.弹力 （1）定义：相互接触的物体发生弹性形变时，由于物体要恢复原状，物体会对与它接触的另一个物体产生力的作用，这个力称为弹力。通常所说的压力、支持力、拉力等都是弹力。 （2）弹力的方向：弹力的方向总是与物体形变的方向相反。 （3）产生的条件：①物体间相互接触；②物体间发生弹性形变 课堂总结 Lavf58.30.100 $$