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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节,弹力,初高中物理对接学习方案教学课件,都三章相互作用,天津市静海区团泊镇中学高级物理教师 李国海,北京奥运冠军张娟娟在射箭比赛中,刺激的休闲运动,蹦极,号称梦之队的中国跳水女队在,3,米板跳水比赛中,撑杆跳,蹦床,挑水,一、形变,1,、形变：物体形状和体积发生的改变,伸长、缩短、弯曲、扭转等,软的物体能看见形变,那么,坚硬,的物体能否发生形变呢？,问题,有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，,比方一些比较坚硬的物体，但是这些物体,都有形变，只不过形变很微小。,一切物体受到外力作用都要发生形变,显示微小形变的观察一,试一试,作用在物体上的外力,越大,，物体的形变就,越大,。,2、形变的分类,1按对外表现形式上分拉伸形变或压缩形变、弯曲形变、扭转形变等。,2按可否恢复原状分,非弹性形变,弹性形变,发生形变的物体在停顿受力后，能恢复原状的形变称为弹性形变,弹性限度,如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫,弹性限度,二弹力：,1定义：,发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力,2产生条件：,物体间相互接触,物体间发生弹性形变,3支持力和拉力都属于弹力。,接触力,【,理解应用一,】,谁形变 谁产生弹力 谁是施力物体,弹力是施力物体发生形变产生的,链接,方法指导,一、形变与弹力,例1关于弹力，以下说法正确的选项是(),A拉力、压力、支持力在性质上均为弹力,B物体由于发生了弹性形变，会对使其发生弹性形变的物体施加弹力作用,C对于同一根弹簧，弹性形变越大，弹力越大,D许多物体可以在不发生形变的条件下对物体施以弹力作用,ABC,解析,准确掌握弹力产生的条件、弹力大小的相关因素是解答此问题的关键，具体分析见下表所示：,答案,ABC,选项,内容指向，联系分析,结论,A,拉力、压力、支持力均是由弹性形变产生的，所以均为弹力,.,正确,B,发生弹性形变的物体，会对使其发生弹性形变的物体产生弹力的作用,.,正确,C,弹簧弹力大小由弹簧的劲度系数和弹性形变大小共同决定，对于同一根弹簧，劲度系数一定，弹性形变越大，弹力越大,.,正确,D,要产生弹力作用必须发生弹性形变,.,错误,误区,警示,本题易误选,D.,根据经验，有很多形变是肉眼观察不到的，故而错选,.,练习1,关于弹力产生条件的说法中，正确的选项是 ,A、物体间不相互接触，也能产生弹力。,B、只要两物体接触就一定会产生弹力。,C、只有弹簧才能产生弹力。,D、两个物体直接接触且互相挤压发生,形变时才会产生弹力。,D,【跟踪练习1】,打网球时，网球和网球拍接触瞬间,以下说法正确的选项是 ,A.在接触处只有网球拍有弹力产生,B.在接触处网球和网球拍都产生弹力,C.网球对网球拍的弹力是网球形变后,对网球拍施加的力,D.网球拍对网球的弹力是网球拍形变,后对网球施加的力,BCD,判断弹力有无的方法,1弹力产生的条件,2假设法,3力的作用效果,F,N,光滑平面,知识精析,一、弹力存在的判定,判断弹力的有无一般有以下三种方法：,1,根据弹力产生的条件来判断：看物体是否存在弹性形变及弹性形变的方向,2,利用假设法判断,可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉，看物体还能否在原位置保持原来的状态，从而判断该物体是否受弹力作用,例如：如图,13,2,所示，将甲图中与小球接触的斜面去掉，小球无法在原位置保持静止，而把乙图中的斜面去掉，小球仍静止，故甲球受斜面的弹力，乙球不受斜面的弹力,图,13,2,3,利用力的作用效果分析,如图,13,3,所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静止，竖直面是否对球产生力的作用？假设竖直面对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生,图,13,3,二、假设存在法：,例、光滑水平面上AB两物体紧挨着保持,静止，那么它们之间有弹力吗？,A,B,A,B,解：直接判断法无法判断出，因为你根本,看不出它们之间是否有弹性形变。可以用,假设法。假设AB之间有挤压，那么A对B有向,右的弹力，B对A有向左的力。真是这样，,那么AB均不能保持静止，与题设矛盾。所以,没有挤压。,三、隔离法,:,A,B,将相互接触的两个物体中拿走一个，看,对另一个物体是否有影响,解：取走,B,球后，,A,仍静止，运动状态未变化，,可以断定,AB,之间原来没有作用力。,A,【稳固小练习】,在以下图中a、b外表均光滑,天花板和地面均水平，a、b间一定有弹力的是(),B,三弹力的方向：,弹力的方向,总是,跟引起物体形变的外力方向,相反,，跟物体形变的方向,相反,。,1、绳子弹簧的拉力方向是沿绳子而指向 绳子收缩的方向。,2、压力支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压被支持的物体。,点与平面接触,N,N,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,光滑斜面,A,B,N,A,N,B,判断以下支持面对物体弹力的方向？,点与面接触,点与平面间弹力方向：,过接触点垂直平面指向受力物体,N,1,N,2,平面与曲面接触分析A物体,曲面与曲面间弹力方向：,与过接触点的公切面垂 直并指向受力物体,半球形的碗,N,A,B,N,N,B,对,A,A,2.,绳的拉力,:,细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向,.,方向：杆与地面或墙面接触的端点所受地面或墙面的支持力与接触面垂直。,杆与支撑点接触，接触局部所受支撑点的弹力方向与杆垂直。,3,杆的弹力,N,N,N,1,N,2,弹力方向的判断：,1,、,两平面接触：垂直于接触面。,2,、,点面接触：垂直于面。,3,、,点点接触：垂直于公切面。,平面与平面接触，弹力垂直平面。(简称为“面面接触),点与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。(简称为“点面接触),曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心。相当于点与点接触，简称为“点点接触,1.两物体接触面上的弹力，包括压力和支持力。这种弹力的方向与物体的接触方式有关(通常有以下三种接触方式)：,2.,绳的拉力,:,细绳的拉力沿绳子指向绳子收缩的方向,.,弹力的方向小结,链接,二、弹力方向确实定,弹力是接触力，不同的物体，不同的接触方式，弹力方向的判断方法也有所不同，具体比较见下表所示：,类型,方向,图示,接,触,方,式,面与面,垂直公共接触面,点与面,过点垂直于面,点与点,垂直于切面,轻绳,沿绳收缩方向,轻杆,可沿杆,可不沿杆,链接,二、弹力方向的判定,例2三个一样的支座上分别搁着三个质量和直径都一样的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a的重心位于球心，b和c的重心位于球心的正上方和正下方，如图134甲所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的,图13-4甲,变式训练,1,画出图,13-5,中物体,A,所受弹力的示意图,图,13-5,解析,弹力的方向应垂直于接触面，指向受力物体，丙图中注意分析,A,球上方接触点处无弹力，而甲图中上方绳的拉力的方向沿绳向上,答案,如图甲、乙、丙所示,解析相互作用的物体属于点与曲面接触，弹力的方向垂直于曲面的过接触点的切面，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的如图13-4乙所示,图13-4乙,点评 在分析弹力时要先判断弹力是否存在，弹力的方向可用如下方法判定：,(1)假设接触面之一为平面，那么弹力一定垂直于该平面,(2)假设接触面之一为球面，那么弹力一定过球心,(3)假设接触面为曲面，那么弹力一定垂直于曲面的过接触点的切面,(4)假设接触处之一为直线，那么弹力一定垂直于该直线,试分析图中细杆或小球,A,所受的弹力，并确定其方向。,水平面上靠在一起的两小球,悬挂靠在一起的两小球,A,A,A,A,B,半球形的碗,思考：试分析图中细杆或小球,A,所受的弹力，并确定其方向。,A,A,3如下图，用两根绳子分别把A、B两个物体挂在天花板上，画出物体B所受到的弹力,悬挂靠在一起的两小球,A,B,探究问题四：,定量地研究弹簧的弹力大小跟哪些因素有关？,链接,钩码质量,m/g,0,50,100,150,200,250,弹簧总长度,L/cm,10,12.1,13.9,16.2,17.9,20.1,弹力大小,F/N,0,0.5,1,1.5,2,2.5,弹簧伸长量,x/cm,0,2.1,3.9,6.2,7.9,10.1,伸长量,x/cm,弹力,F/N,o,2,4,6,8,10,0.5,1,1.5,2,2.5,四、胡克定律,：,实验：探究弹力和弹簧伸长的关系,1、胡克定律内容：,在弹性限度内，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x成正比。,2、公式：,其中：K弹簧的劲度系数(其大小跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关),单位：牛每米，符号N/m,x 弹簧伸长或缩短的长度,F,=,Kx,L,L,0,x,拉伸过程,x,L,0,L,压缩过程,理解形变量(伸缩量,F,F,三、弹力大小的计算,对弹力大小的计算可分为弹簧弹力和非弹簧弹力两种情况：,1,弹簧弹力的大小：应用胡克定律,F,kx,求解,其中,x,是弹簧的形变量,(,可能是拉伸量，也可能是压缩量,),，,x,|,现长原长,|,；,k,是比例常数，它是一个反映弹簧形变难易程度的物理量，是由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等条件决定的,2,非弹簧弹力的大小：与物体的形变程度有关，一般要借助于物体所遵循的物理规律求解,如静止在桌面上的物体受到桌面向上的弹力和自身的重力作用，由二力平衡可知，弹力的大小等于物体重力的大小,链接,三、胡克定律及应用,例,3,如图,13,6,所示，两木块质量分别为,m,1,和,m,2,，两轻质弹簧的劲度系数分别为,k,1,和,k,2,，上面木块压在上面的弹簧上,(,但不拴接,),，整个系统处于平衡状态试求两弹簧的压缩量,x,1,和,x,2,.,练习3关于胡克定律的以下说法，正确的选项是 ,A拉力一样、伸长也一样的弹簧，,它们的劲度系数一样,B劲度系数一样的弹簧，弹簧的伸长一样,C知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长,D劲度系数和拉力、伸长量没有关系，它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细,D,解：,F,1,=16N x,1,=4cm=410,-2,m,L,0,=10cm,，,F,2,=8N(1),根据胡克定律：,F,1,=kx,1,可得,k=F,1,/x,1,=,N/m=400N/m,(2),根据胡克定律：,F,2,=kx,2,可得,X,2,=F,2,/k=,m=210,-2,m=2cm,L,2,=L,0,X,2,=,（,10,2,）,cm=8cm,【,跟踪练习,4】,一根轻质弹簧，当受到一个大小为,16N,的拉力作用时，该弹簧的伸长量,是,4cm,。,该弹簧的劲度系数是多大？,如果弹簧的原长是,10cm,，当受到,8N,的压力时，该弹簧将缩短到多少,cm,？,再见,
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