3.1.2 弹力 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第三章 相互作用 第二节 弹力 新课引入 射箭 蹦极 跳水 射箭、蹦极、跳水这些项目有什么共同特点呢？ 都利用了物体的弹性。本节就来研究与弹性相关的问题。 形变 物理学中，把物体发生形状或体积的变化称为形变。 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 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。 物体具有恢复原状的性质称为弹性。 弹性限度：外力过大，撤去外力后，物体形状不能完全恢复，这种现象为超过了物体的弹性限度。 形变 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 形变的观察 —— 微小放大法 6 认识弹力 1、概念：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。 2、产生条件： （1）物体相互接触 （2）发生弹性形变 认识弹力 弹力有无的判断 直接判定：对于发生明显形变的物体(如弹簧、橡皮条等)，可根据弹力产生的条件由形变直接判断。 假设法： 假设将与研究对象接触的物体撤去 运动状态不变——不存在弹力 运动状态改变——存在弹力 课堂练习 1、判断球与水平地面、球与竖直墙壁之间是否存在弹力。 2、判断两种情况下球与斜面之间是否存在弹力。 认识弹力 1、概念：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。 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。 4、弹力的方向：总是指向使形变的物体恢复原状的方向。 认识弹力 弹力的方向 平面与平面 弹力垂直于平面指向受力物体 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 物块所受弹力 球所受弹力 杆所受弹力 认识弹力 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 球所受弹力 B球所受弹力 曲面与曲面 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体 结论： 接触面上弹力的方向总是垂直于接触面、与施力物体形变方向相反。 课堂练习 1、判断杆是否受到弹力作用，若有请画出弹力的示意图。 2、判断小球是否受到弹力作用，若有请画出弹力的示意图。 认识弹力 弹力三种主要表现形式： 张力、正压力、弹簧的弹性力 认识弹力 轻绳张力产生的原因及方向： 绳子形变方向 弹力方向 轻绳张力(拉力)特点： 1、只能拉不能压； 2、轻绳的张力一定沿绳收缩方向； 3、同一根绳子张力处处相等。 课堂练习 画出物块收到的绳子张力的示意图 认识弹力 正压力产生的原因及方向： 桌面形变 物体形变 分析物体受到的弹力 分析桌面受到的弹力 支持力 压力 课堂练习 例题：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，所以没有对桌面施加弹力 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 弹力是由施力物体的形变产生的 认识弹力 轻弹簧产生的弹力： 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）如何测量弹簧的弹力？ 钩码静止时，由二力平衡有F弹=mg，m为钩码质量 认识弹力 探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。 【思考问题】 （2）如何测量弹簧的伸长量？ x = L - L0 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。 （3）如何保证测量的准确性？ 认识弹力 【实验注意事项】 （1）标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差。每次改变悬挂钩码个数后，要待系统静止后再读数。 （2）实验中所提供的刻度尺分度值为1mm,读数应估读到下一位。 （3）注意弹簧的弹性限度，使用时不要超过它的弹性限度。 认识弹力 认识弹力 【绘制图线】 实验结论： 弹簧弹力的大小F弹与弹簧的伸长量x成正比。 胡克定律 1、胡克定律： 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 成正比。 2、表达式： k——弹簧的劲度系数，单位：N/m ①劲度系数是弹簧的属性。 ②k越大，弹簧越“硬”；k越小，弹簧越“软”。 ③k的大小与弹簧的粗细、材料、孔径、绕法等有关 【问题】如何求劲度系数？ 推论： k＝ΔF /Δ x 课堂练习 【问题】如何求劲度系数？ 课堂练习 【例8】 (多选)(2020·北京海淀区联考)如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是(　　) A.弹簧的劲度系数是2 N/m B.弹簧的劲度系数是2×103 N/m C.当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧伸长量为x2＝40 cm D.当弹簧伸长量为x1＝20 cm时，弹簧产生的拉力是F1＝200 N BC $