高一物理必修一第二章第三节--弹力-完整版课件

课标定位课标定位1、理解形、理解形变的概念，形的概念，形变的的类型；型；2、了解、了解显示微小形示微小形变的方法；的方法；3、理解、理解弹力的概念和力的概念和弹力力产生的条件；生的条件；4、会利用弹力产生的条件判断是否存在弹力、会利用弹力产生的条件判断是否存在弹力；5、知道常、知道常见弹力的方向。力的方向。第一课时第一课时-弹弹力力课标定位2.3 弹力1、理解形变的概念，形变的类型；第一课1阅读教材教材p50，思考并回答：，思考并回答：（1）什么是形）什么是形变？（2）形）形变可分可分为哪几哪几类？有何区？有何区别？（3）怎）怎样显示微小形示微小形变？阅读教材p50，思考并回答：（1）什么是形变？（2）形变可分2形变形变1 1、定义：、定义：物体形状或体积的变化叫做形变物体形状或体积的变化叫做形变形变1、定义：物体形状或体积的变化叫做形变32、形、形变的分的分类、弹性形性形变：物物体体形形变变后后撤撤去去外外力力后后能能恢恢复复原原状的形变叫做弹性形变。状的形变叫做弹性形变。、范性形范性形变：物物体体形形变变后后撤撤去去外外力力后后不不能能恢恢复复原状的形变叫做原状的形变叫做范性范性形变。形变。注意：注意：所所有有弹弹性性形形变变超超过过一一定定限限度度，物物体体的的形形状状不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。2、形变的分类、弹性形变：物体形变后撤去外力后能恢复原状的43、显示微小形示微小形变的方法的方法是否所有物体在是否所有物体在外外力的作用下都会发生形变？力的作用下都会发生形变？是是 任何物体在任何物体在外外力的作用下力的作用下都要都要发生形变，发生形变，只是形变的明显程度不一样。只是形变的明显程度不一样。细液柱变化显示法细液柱变化显示法光学放大法光学放大法3、显示微小形变的方法是否所有物体在外力的作用下都会发生形变5阅读教材教材p51，思考并回答：，思考并回答：（1）什么是）什么是弹力？力？（2）弹力力产生的条件是什么？生的条件是什么？（3）常）常见弹力有哪些？它力有哪些？它们的方向的方向 是怎是怎样的？的？阅读教材p51，思考并回答：（1）什么是弹力？（2）弹力产生6弹力弹力1 1、定义：、定义：发生发生弹性形变弹性形变的物体，由于的物体，由于要恢复要恢复 原状原状，对，对与它接触的物体与它接触的物体产生的力产生的力2 2、弹力产生的条件：、弹力产生的条件：直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变（有挤压或拉伸）（有挤压或拉伸）所以弹力是接触力，思考：接触一定有所以弹力是接触力，思考：接触一定有弹力吗？弹力吗？形变越大弹力也越大，形形变越大弹力也越大，形变消失，弹力随着消失变消失，弹力随着消失弹力1、定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复2、弹力产生的条7c c例例1：试判断下列情况是否存在弹力：试判断下列情况是否存在弹力FFFF斜面斜面B B与球与球A A之间之间ABAB两球之间两球之间墙壁与木块之间墙壁与木块之间斜面与小球之间斜面与小球之间FFFF斜面斜面C C与小球之间与小球之间c例1：试判断下列情况是否存在弹力FFFF斜面B与球A之间A8例例1：关于弹力的产生下列说法正确的是（关于弹力的产生下列说法正确的是（）A、只要两物体接触就一定产生弹力、只要两物体接触就一定产生弹力B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力、只要两物体相互吸引就一定产生弹力C、只要两物体发生形变就一定产生弹力、只要两物体发生形变就一定产生弹力D、只有发生弹性形变的物体才会对与它、只有发生弹性形变的物体才会对与它 接触的物体产生弹力作用接触的物体产生弹力作用ABC例例2 2：分析：分析A A对对C C有无弹力的作用有无弹力的作用D例1：关于弹力的产生下列说法正确的是（）A9例例3：如图，下列：如图，下列a、b两物体间两物体间一定一定有有弹力的是（弹力的是（）ababBaACBDbab例3：如图，下列a、b两物体间一定有弹力的是（）10总结总结如何判断相互接触的物体之间是否存在弹力？如何判断相互接触的物体之间是否存在弹力？即即:假设去掉接触面假设去掉接触面(或假设弹力存在或假设弹力存在)，看，看物体运动状态是否改变物体运动状态是否改变。（1）形状变化明显的（如弹簧、橡皮绳），）形状变化明显的（如弹簧、橡皮绳），由形变直接判断由形变直接判断（2）形状变化不明显的）形状变化不明显的 方法：方法：“假设法假设法”总结如何判断相互接触的物体之间是否存在弹力？即:假设去掉接触113 3、常见的弹力及其方向：、常见的弹力及其方向：（1 1）压力和支持力）压力和支持力F1F2面与面接触的情况面与面接触的情况F1F2方向垂直于支持面而指向方向垂直于支持面而指向受力受力物体物体3、常见的弹力及其方向：（1）压力和支持力F1F2面与面接12N1N2点与面接触的情况点与面接触的情况F1F2N2N1N2N1方向方向过接触点过接触点并并垂直垂直接触接触面面而而指向受力物体指向受力物体F1F2F1F2N1N2点与面接触的情况F1F2N2N1N2N1方向过接触13点与点接触的情况点与点接触的情况半球形的碗半球形的碗AB方向方向过接触点过接触点并并垂直公切面垂直公切面而而指向受力物体指向受力物体F2F1F2F1点与点接触的情况半球形的碗AB方向过接触点并垂直公切面而指14例例3 3：画出木棒所受弹力：画出木棒所受弹力ABN1N2A A点处是半圆球壳点处是半圆球壳(点点)与棒与棒(面面)相接触相接触B B点处是半圆点处是半圆(曲面曲面)与棒与棒(点点)相接触相接触O例3：画出木棒所受弹力ABN1N2A点处是半圆球壳(点)与15例例 4：三个相同的支座上分三个相同的支座上分别搁着三个着三个质量和直径都相同的光滑量和直径都相同的光滑圆球球a、b、c。a的的重心位于球心，重心位于球心，b、c的重心位于球心的正上的重心位于球心的正上方和正下方，如下方和正下方，如下图所示，所示，试分析三种情况分析三种情况下支点下支点P、Q对球的球的弹力方向是怎力方向是怎样的的例 4：三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆16【指点迷津指点迷津】点点与点与点接触，弹力的方向接触，弹力的方向与过接触点的切面垂直，且指向球心，与重与过接触点的切面垂直，且指向球心，与重心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致的的P、Q两点弹力方向的判定不要受重心两点弹力方向的判定不要受重心位置不同的影响，应由基本方法位置不同的影响，应由基本方法确确定定【答案】【答案】【指点迷津】点与点接触，弹力的方向与过接触点的切面垂直，且17（2 2）绳子的拉力）绳子的拉力产产生生：悬悬挂挂物物体体的的绳绳，由由于于微微小小形形变变，而而对对物物体体产产生生 弹力，这就是绳的拉力弹力，这就是绳的拉力方向：绳对物体的拉力总是方向：绳对物体的拉力总是沿绳而指向绳收缩沿绳而指向绳收缩的方向的方向FabF1F2F在在绳绳的的内内部部，各各部部分分间间也也有有拉拉力力，通通常常叫叫做绳的张力。做绳的张力。（2）绳子的拉力产生：悬挂物体的绳，由于微小形变，而对物体产18（3 3）弹簧的弹力）弹簧的弹力产生：产生：在弹性形变内，弹簧被拉伸或被压缩。在弹性形变内，弹簧被拉伸或被压缩。方向：总是方向：总是沿沿弹簧回复原状弹簧回复原状的方向的方向BFF（3）弹簧的弹力产生：在弹性形变内，弹簧被拉伸或被压缩。方向19（4 4）轻杆的弹力）轻杆的弹力FAF杆的弹力方向不一定沿杆杆的弹力方向不一定沿杆（4）轻杆的弹力FAF杆的弹力方向不一定沿杆20课堂小堂小结形变形变1 1、分类：、分类：弹性形变，范性形变。弹性形变，范性形变。弹力弹力2 2、弹力产生的条件：、弹力产生的条件：直接接触直接接触 发生弹性形发生弹性形变变3 3、常见的弹力及其方向、常见的弹力及其方向（1 1）压力和支持力：点与点、面与面、点与面）压力和支持力：点与点、面与面、点与面（2 2）绳子的拉力）绳子的拉力（3 3）弹簧的弹力）弹簧的弹力总是总是沿沿弹簧回复原状弹簧回复原状的方向的方向（4 4）轻杆的弹力）轻杆的弹力方向：过接触点垂直于接触点的公切线或接方向：过接触点垂直于接触点的公切线或接 触面指向受力物体。触面指向受力物体。总是总是沿绳而指向绳收缩沿绳而指向绳收缩的方向的方向杆的弹力方向不一定沿杆杆的弹力方向不一定沿杆课堂小结形变1、分类：弹性形变，范性形变。弹力2、弹力产生的21课标定位课标定位1、理解胡克定律的内容。、理解胡克定律的内容。5 5、会用、会用F=kxF=kx计算弹簧的弹力计算弹簧的弹力。第二课时第二课时-胡克定胡克定律律课标定位2.3 弹力1、理解胡克定律的内容。第二课时-22阅读教材教材p52，思考并回答：，思考并回答：（1）弹簧的簧的弹力与那些因素有关？力与那些因素有关？（2）如何）如何设计实验探究探究弹簧的簧的弹力与力与 弹簧伸簧伸长量的关系？量的关系？（3）怎）怎样计算算弹簧的簧的弹力大小？力大小？阅读教材p52，思考并回答：（1）弹簧的弹力与那些因素有关？23讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？1、弹簧的粗细、弹簧的粗细2、弹簧的材料、弹簧的材料4、弹簧发生的形变、弹簧发生的形变讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？1、弹簧的粗细24实验探究弹力与弹簧伸长量的关系实验探究弹力与弹簧伸长量的关系实验探究弹力与弹簧伸长量的关系251 1、实验目的、实验目的 (1).探究弹力探究弹力与与弹簧伸长量之间的关系弹簧伸长量之间的关系.(2).学会利用图象法处理实验数据学会利用图象法处理实验数据.2 2、实验、实验原理原理 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的总重力；静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的总重力；弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。1、实验目的2、实验原理263、实验器材、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、铅笔三角板、坐标纸、铅笔、重锤线等、重锤线等.4.实验步骤实验步骤（1）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺直立并）将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺直立并 固定在弹簧旁边。固定在弹簧旁边。（2）记下弹簧自然下垂时的长度）记下弹簧自然下垂时的长度L0。（3）悬挂）悬挂50g钩码一个，待稳定后，读出弹簧钩码一个，待稳定后，读出弹簧 上指针所示刻度上指针所示刻度L并计算出弹簧的伸长量并计算出弹簧的伸长量X 记入表格。记入表格。3、实验器材4.实验步骤27（4）逐个增加钩码，重复上一步，至少做）逐个增加钩码，重复上一步，至少做5次。次。（5）以弹力以弹力F为纵坐标，以弹簧的伸长量为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横为横 坐标，用描点法作图坐标，用描点法作图.（4）逐个增加钩码，重复上一步，至少做5次。（5）以弹力F为28（6）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代 表的函数表的函数.（7）得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，）得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达解释函数表达 式中常数的物理意义式中常数的物理意义.（6）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代29胡克定律胡克定律1、内容、内容：在弹性限度内在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时，弹力弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。成正比。2、公式：、公式：F k x 其中：其中：k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 单位：牛每米，单位：牛每米，符号符号N/m x弹簧弹簧伸长（或伸长（或压压缩）缩）的长度的长度弹簧弹力的方向弹簧弹力的方向:沿弹簧沿弹簧,指向恢复原长的方指向恢复原长的方向向k越大弹簧越越大弹簧越硬硬,反之就越反之就越软软。胡克定律1、内容：2、公式：F k x 其中：k30例例1在在“探究弹力与弹簧伸长量的关系探究弹力与弹簧伸长量的关系”的的实验中，如何保证刻度尺竖直实验中，如何保证刻度尺竖直()A使用三角板使用三角板B使用重垂线使用重垂线C目测目测 D不用检查不用检查解析：解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正确正确A、C不准确，不合题意，不准确，不合题意，D是错误的是错误的答案：答案：B例1在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，如何保证刻度31例例2 2：有一根弹簧的长度是：有一根弹簧的长度是15cm15cm，在下面挂，在下面挂上上0.5kg0.5kg的重物后长度变成了的重物后长度变成了18cm18cm，求弹，求弹簧的劲度系数。（簧的劲度系数。（g=10m/sg=10m/s2 2)例例3.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物的物体时弹簧长度为体时弹簧长度为12cm；挂重为；挂重为6N物体时弹物体时弹簧长度为簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲则弹簧原长为多少厘米，劲度系数为多少度系数为多少?10cm 200N/m 500/3 N/m例2：有一根弹簧的长度是15cm，在下面挂上0.5kg的重物32例例3.如右如右图所示，一所示，一劲度系数度系数为k的的弹弹簧，下簧，下端端悬挂一重物，重物挂一重物，重物质量量为m，平衡，平衡时物体在物体在a位置位置现用力将物体由用力将物体由a向下拉向下拉长x至至b位置，位置，则此此时弹簧的簧的弹力力为()AkxBmgkxCmgkxD以上以上说法都不正确法都不正确B例3.如右图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一重物，重物33高一物理必修一第二章第三节-弹力-完整版课件34