高一物理沪科版必修1 第3章 3.2《弹力》课件

欢迎进入物理课堂 理解教材新知 第3章 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 3 2 考向三 知识点三 1 物体在外力作用下发生的形变 分为弹性形变和范性形变 2 弹力发生在两个相互接触且发生弹性形变的物体间 其大小由弹性形变的程度决定 其方向跟物体的形变方向相反 3 弹簧弹力的大小 由胡克定律F kx进行计算 自学教材 1 形变 1 弹性形变 作用在物体上的外力撤去后 物体能的形变 2 范性形变 外力撤去后 物体不能的形变 恢复原状 恢复原状 弹性形变 接触 接触 弹性形变 重点诠释 1 弹力产生的成因当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时 由于物体要恢复原状 才在接触位置对迫使它发生形变的物体产生力的作用 2 弹力产生的过程 3 弹力有无的判断方法 1 直接判断 物体间相互接触 发生弹性形变 两个条件必须同时满足才有弹力产生 2 利用假设法判断 要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用 可假设与该物体接触的另一物体不存在 看物体是否仍保持原来的状态 若能保持原来的状态 则说明物体间无弹力作用 否则有弹力作用 3 根据物体的运动状态判断 看除了要研究的弹力外 物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律 目前主要应用二力平衡的规律 若满足 则无弹力存在 若不满足 则有弹力存在 1 下列关于弹力的说法中正确的是 A 直接接触的两个物体间必然有弹力存在B 不接触的物体间也可能存在弹力C 只要物体发生形变就一定有弹力D 在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力 解析 弹力产生的两个条件 1 两物体接触 2 发生弹性形变 两个条件必须同时具备 所以 D正确 A B C错误 答案 D 自学教材 1 弹性限度当弹性形变超过一定限度时 撤去作用后 物体不能完全恢复的限度 原状 2 胡克定律 1 内容 在内 弹力的大小跟弹簧伸长 或缩短 的长度成正比 2 数学表达式 F kx 其中k叫做弹簧的 其单位是 它反映了弹簧的一种性质 弹性限度 劲度系数 N m 力学 重点诠释 1 对胡克定律的理解 1 弹簧发生形变时必须在弹性限度内 2 x是弹簧的形变量 不是弹簧的原长 也不是弹簧形变后的实际长度 劲度系数k只与弹簧本身有关 由弹簧本身的材料 长度 粗细 匝数等因素决定的 3 弹力与弹簧伸长量的关系可用F x图像表示 如图3 2 1 图线的斜率即为弹簧的劲度系数 4 由于F1 kx1 F2 kx2 故 F F2 F1 kx2 kx1 k x2 x1 k x 因此 弹簧上弹力的变化量 F与形变量的变化量也成正比关系 即 F kx 图3 2 1 2 弹力的大小除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算 一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解 比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时 物体受绳向上的拉力和重力作用 根据二力平衡 可知绳的拉力大小等于物体重力的大小 答案 C 自学教材 1 压力 支持力 的方向一定接触面指向被压 被支持 的物体 2 绳索的弹力方向一定沿着而指向绳索的方向 垂直于 绳索 收缩 重点诠释 1 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 与受力物体发生弹性形变的方向相反 3 作出图3 2 2中各物体受到各接触面作用的弹力示意图 图3 2 2 解析 分析此类问题的关键是确定接触面 对于点 面接触 面 面接触类问题容易确定 这里出现的面即为接触面 对于点 点接触 过接触点的两个物体的公切面即为接触面 各物体所受弹力如图所示 答案 见解析 例1 在图3 2 3中 A B之间一定有弹力的是 图3 2 3 思路点拨 物体接触并产生弹性形变时 就能产生弹力的作用 无法直接判断有无形变时 可用假设法 解析 A C选项中 两球接触但没有相互挤压 所以A和B之间不产生弹力作用 选项A C错误 B选项中 若把B球撤掉 A球将不能保持原来静止的状态 故两球间存在弹力 B选项正确 D选项中 若把斜面B撤除 小球A仍会静止在原来的状态 故小球与斜面间无弹力 D选项错误 答案 B 借题发挥 相互接触是产生弹力的首要条件 但相互接触的物体间不一定存在弹力 只有两个物体接触并产生弹性形变时 两物体间才有弹力产生 1 如图3 2 4所示 球A 球D分别与斜面B和物体E靠在一起 C为光滑水平面 试判定A与B D与E之间是否存在弹力的作用 图3 2 4 解析 若小心地将B或E向左移去 球A或D仍保持静止 可见A D的静止与B E是否紧贴着无关 即使紧贴着彼此间也没有产生形变 故A与B D与E之间显然无弹力的作用 答案 A与B D与E之间无弹力的作用 例2 在半球形光滑容器内放置一细杆 细杆与容器的接触点分别为A B两点 如图3 2 5所示 容器上A B两点对细杆的作用力的方向分别为 图3 2 5 A 均竖直向上B 均指向球心C A点处的弹力指向球心O B点处的弹力竖直向上D A点处的弹力指向球心O B点处的弹力垂直于细杆向上 思路点拨 先明确两物体间弹力的作用类型 再根据各种类型的特点判断弹力的方向 解析 支持力 压力的方向垂直于接触面或其切面 在A点 杆的端点跟球面接触 弹力的方向垂直于该处球面的切面 指向球心 在B点 容器的边缘跟杆的侧面接触 该处的支持力应垂直于杆向上 D正确 A B C错误 答案 D 借题发挥 确定弹力方向的方法 1 若接触面之一为平面 则弹力一定垂直于该平面 2 若接触面之一为球面 则弹力一定过球心 3 若接触面之一为曲面 则弹力一定垂直于过接触点的切面 4 若接触处之一为一直线 则弹力一定垂直于该直线 2 画出图3 2 6中物体所受弹力的示意图 题图中各接触面均光滑 各物体均静止 图3 2 6 解析 绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向 图甲中物体与斜面之间是平面与平面接触 支持力垂直于接触面指向被支持的物体 图乙中球面与球面接触 支持力的方向沿两球心的连线指向小球 答案 见解析 例3 如图3 2 7所示 两根相同的轻弹簧S1 S2 劲度系数皆为k 4 102N m 悬挂重物的质量分别为m1 2kg和m2 4kg 若不计弹簧质量 取g 10N kg 则平衡时弹簧S1 S2的伸长量分别是多少 图3 2 7 思路点拨 分别对m2和整体进行分析 由二力平衡的条件得到弹簧的弹力大小 然后由胡克定律求解两弹簧的伸长量 答案 15cm10cm 借题发挥 有关弹簧形变量大小的计算问题 应以弹力的受力物体为研究对象 进行全面的受力分析 由物体所受其他力的大小求出弹力大小 最后依据胡克定律求出弹簧的形变量大小 如果将例题中的重物m1 m2及弹簧按如图3 2 8所示连接在地面上 当重物都静止时 弹簧S1 S2的压缩量分别是多少 图3 2 8 答案 5cm15cm 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全