鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用 第2节 科学探究 弹力.ppt

第3章第2节科学探究:弹力

学习目标思维导图1.知道弹力的定义及产生的条件,会判断两个物体间弹力的有无和方向。(物理观念)2.掌握胡克定律并能解决有关问题。(科学思维)

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基础落实·必备知识全过关

一、形变与弹力1.形变和弹性形变(1)形变:物体发生的伸长、缩短、弯曲等。?(2)弹性形变:物体形变后能恢复的形变是弹性形变,反之称为范性形变。?(3)弹性限度:如果形变过大,超过一定的,撤去外力时物体就不能恢复原状,这个限度称为弹性限度。?(4)阅读课本实验与探究,这个实验现象说明了桌面发生了。该实验应用了微小量放大法。?形状的变化原状限度形变

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,物体会对与它接触的另一物体产生力的作用。?(2)产生条件:一是两物体直接接触;二是发生弹性形变。3.几种弹力(1)常见弹力:平时所说的、和都是弹力。?(2)弹力的方向①压力和支持力的方向:于物体的接触面。?②绳的拉力方向:沿着绳而指向绳的方向,绳中的弹力常常叫作。?恢复原状压力支持力拉力垂直收缩拉力

二、胡克定律1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的长度x成正比。?2.公式:F=,其中k为弹簧的,单位是牛顿每米,单位的符号是,它的大小反映了弹簧的软硬程度。?伸长(或压缩)kx劲度系数N/m

易错辨析判一判(1)两个接触的物体间一定存在弹力。()(2)若两物体间存在弹力,则它们一定接触。()(3)弹簧的长度越长,弹力越大。()×解析两个接触的物体间,可能不存在弹力。√解析由弹力的产生条件可知,物体接触且发生弹性形变是产生弹力的前提,故物体间存在弹力,则它们一定接触。×解析在弹性限度内,弹簧被拉长时,它的长度越长,弹力越大;被压缩时,弹簧越短弹力越大。

(4)只有在一定条件下,胡克定律才成立。()(5)硬度很大的物体受到较小的力,不会发生形变。()√×解析胡克定律只适用于弹性限度以内的情况。

合格考试练一练(1)(多选)下列各种情况,属于弹性形变的有()A.撑竿跳高运动员起跳中,撑竿的形变B.当你坐在椅子上时,椅面发生的微小形变C.细钢丝被绕制成弹簧D.铝桶被砸扁AB解析“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状,是弹性形变;“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复原状,“铝桶被砸扁”不能恢复原状,是范性形变。故选项A、B正确,C、D错误。

(2)如图所示,轻弹簧的两端各受F为5N的拉力作用,弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内),则()A.弹簧所受的合力为10NB.该弹簧的劲度系数k=100N/mC.该弹簧的劲度系数k=200N/mD.根据公式k=,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大B

解析轻弹簧的两端各受5N的拉力作用,所以弹簧所受的合力为零,故A错误;弹簧弹力为5N,弹簧的形变量x=5cm=0.05m,根据胡克定律F=kx得弹簧的劲度系数k=N/m=100N/m,故B正确,C错误;弹簧的劲度系数k由弹簧本身的性质决定,与弹力F以及形变量无关,故D错误。

重难探究·能力素养全提升

探究一物体间弹力有无的判断方法情境探究如图所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中,钢球在各容器的底部与侧壁相接触,处于静止状态。若钢球和各容器都是光滑的,各容器的底部均处于水平面内,各容器的侧壁对钢球有没有弹力作用?提示在将容器的侧壁去掉时,钢球仍处于静止状态,故各容器的侧壁对钢球没有弹力作用。

知识归纳外力作用等原因1.弹力的产生→相互挤压或拉伸等→发生弹性形变→产生弹力2.弹力有无的判断方法方法思路例证假设法假设将与研究对象接触的物体解除接触,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力图中细线竖直、斜面光滑,因去掉斜面体,小球的状态不变,故小球只受细线的拉力,不受斜面的支持力

方法思路例证替换法用细绳替换装置中的杆,看能不能维持原来的力学状态,如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力;否则,提供的是支持力图中轻杆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

方法思路例证状态法物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由力的平衡条件列方程,求解物体间的弹力图中各接触面均光滑,小球处于静止状态,由二力平衡可知,地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡