高中物理 第三章 第2节 弹力习题课课件 新人教版必修1.ppt

2弹力 第三章相互作用 学习目标 知识探究 典例精析 达标检测 1 知道形变的概念 并会区分某形变是弹性形变还是非弹性形变 2 知道弹力的定义及产生的条件 会判断两个物体间是否存在弹力 并会判断弹力的方向 3 掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 一 力的性质和作用效果 答案 1 如图1所示 取一个扁玻璃瓶 里面盛满水 用穿有透明细管的橡皮塞封口 使水面位于细管中 用手捏玻璃瓶 会看到什么现象 说明什么 知识探究 导学探究 图1 答案用手捏玻璃瓶 管中水面上升 说明受压时玻璃瓶发生形变 体积变小了 2 用手压橡皮泥 橡皮泥发生形变 脚踩在松软的泥土上 留下了深深的脚印 形变 这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同 答案橡皮泥 泥土受力后发生的形变 在撤去外力后不能恢复原状 非弹性形变 玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状 弹性形变 3 用手拉弹簧 弹簧会对手产生一个拉力 如图2所示 这个拉力是如何产生的 图2 答案弹簧受到拉力后发生形变 伸长 发生形变的弹簧要恢复原状 对手就产生了拉力 答案 弹性形变和弹力 1 形变 物体在力的作用下或发生的变化 弹性形变 物体在形变后撤去作用力时能够的形变 非弹性形变 外力撤去后不能完全恢复原状的形变 2 弹性限度 当形变超过一定的限度 撤去作用力后物体 填 能 或 不能 完全恢复原来的形状 这个限度叫做弹性限度 3 弹力 发生的物体 由于要恢复原状 对与它接触的物体产生的力 4 弹力产生的条件 两物体 发生 知识梳理 答案 形状 体积 恢复原状 不能 形变 相互接触 弹性形变 下列关于弹力的几种说法 其中正确的是 A 只要两物体接触就一定产生弹力B 静止在水平地面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C 静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D 只要物体发生形变就一定有弹力产生 即学即用 解析两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力 A D错误 静止在水平地面上的物体所受重力的施力物体是地球 而压力的施力物体是该物体 受力物体是水平面 两力不同 B错误 C正确 C 解析答案 二 几种弹力 1 一铁块放在海绵上 铁块和海绵都发生了形变 从而在它们之间产生了弹力 如图3所示 海绵对铁块的支持力是如何产生的 方向怎样 铁块对海绵的压力是怎样产生的 方向怎样 导学探究 图3 答案 答案 海绵对铁块的支持力 海绵发生弹性形变 对与它接触的铁块产生力的作用 方向垂直于接触面向上 如图甲 甲 铁块对海绵的压力 铁块发生弹性形变 对与它接触的海绵产生力的作用 方向垂直接触面向下 如图乙 乙 2 如图4所示 用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块 橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的 方向怎样 图4 答案由于橡皮绳发生形变 对与它接触的物块产生力的作用 方向沿绳指向绳收缩的方向 沿绳斜向右上 答案 几种弹力的方向 1 压力或支持力的方向 总是于接触面 若接触面是曲面 则垂直于接触面的 若接触面是球面 弹力方向延长线或反向延长线过 2 绳的拉力的方向 总是沿着并指向绳的方向 知识梳理 答案 切线 球心 收缩 垂直 绳 多选 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 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C 绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向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 即学即用 解析答案 解析木块受到的弹力是由桌面发生形变而产生的 A错 木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的 B错 由细绳弹力的方向可知C对 电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的 D对 答案CD 三 胡克定律 一根弹簧 把它拉长不同的长度 什么情况下更费力 导学探究 答案拉得较长时更费力 答案 对胡克定律的理解 1 内容 在内 弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长 或缩短 的长度x成 2 公式 F 3 说明 应用条件 弹簧发生形变时必须在内 x是弹簧的形变量 而不是弹簧形变后的长度 k为弹簧的劲度系数 反映弹簧本身的属性 由弹簧自身的长度 粗细 材料等因素决定 与弹力F的大小和伸长量x无关 知识梳理 答案 弹性限度 正比 弹性限度 kx F x图象是一条过原点的倾斜直线 如图5所示 直线的斜率表示弹簧的 答案 劲度系数k 图5 5 弹簧弹力的变化量 F与形变量的变化量 x也成正比 即 F k x 多选 关于胡克定律 下列说法正确的是 A 由F kx可知 在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B 由k 可知 劲度系数k与弹力F成正比 与弹簧的长度改变量成反比C 弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的 与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D 弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长 或缩短 单位长度时弹力的大小 即学即用 解析答案 返回 解析在弹性限度内 弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F kx A正确 弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的 与弹力F及x无关 C对 B错 由胡克定律得k 可理解为弹簧每伸长 或缩短 单位长度时受到的弹力的值与k相等 D正确 答案ACD 返回 例1两个光滑的木板固定为如图6所示的结构 其中下面的木板水平 小球A放于其中 且与两木板都接触 则 一 物体间弹力有无的判断 典例精析 解析答案 图6 A 两个木板对A都有弹力作用B 只有下面的木板对A有弹力作用C 将图中结构整体逆时针旋转一小角度后 A球受两木板的弹力作用D 将图中结构整体逆时针旋转一小角度后 球A仅受左边木板的弹力作用 解析假设撤去上面的木板 则A仍会静止不动 但撤去下面的木板 A会掉下来 故B正确 同理可判断C正确 答案BC 针对训练图中小球均处于静止状态 a b板都和小球接触 A图中b板在竖直位置 B C D图中b板均在水平位置 则小球同时受到a b板对它的弹力作用的是 A 技巧点拨 答案 技巧点拨 弹力有无的判断方法 1 直接判断 对于形变较明显的情况 根据弹力产生的条件直接判断 2 假设法 对于形变不明显的情况 可假设撤去接触面 然后判断物体是否仍然保持题目中的状态 若保持则无弹力 若不能保持则有弹力 例2在半球形光滑碗内 斜搁一根筷子 如图7所示 筷子与碗的接触点分别为A B 则碗对筷子A B两点处的作用力方向分别为 A 均竖直向上B 均指向球心OC A点处指向球心O B点处竖直向上D A点处指向球心O B点处垂直于筷子斜向上 二 弹力方向的确定 方法总结 解析答案 图7 返回 解析碗对筷子A B两点处的作用力属于弹力 而接触处的弹力总是垂直于接触面 因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键 在A点处 当筷子滑动时 筷子与碗的接触点在碗的内表面 半球面 上滑动 所以在A点处的接触面是球面在该点的切面 此处的弹力与切面垂直 即指向球心O 在B点处 当筷子滑动时 筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动 所以在B点处的接触面与筷子平行 此处的弹力垂直于筷子斜向上 答案D 方法总结 方法总结 1 根据物体的形变方向判断 弹力方向与物体形变方向相反 作用在迫使这个物体发生形变的那个物体上 2 根据物体的运动情况 利用平衡条件判断 例3一根轻质弹簧 当它受到10N的拉力时长度为12cm 当它受到25N的拉力时长度为15cm 问 弹簧不受力时的自然长度为多长 该弹簧的劲度系数为多大 弹簧始终在弹性限度内 三 胡克定律 总结提升 解析答案 解析设弹簧的劲度系数为k 原长为l0 根据胡克定律F kx 有F1 k l1 l0 F2 k l2 l0 代入数据解得l0 10cm 0 1m 答案0 1m500N m 返回 总结提升 1 轻弹簧有压缩和拉伸形变 既能产生压力 又能产生拉力 方向沿弹簧的轴线方向 2 如果题目中只告诉弹簧的形变量 并没有指出是伸长还是压缩 或只告诉弹簧弹力的大小 并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态 就要分别进行讨论 3 轻弹簧的一端空载时弹力为零 不空载时两端弹力必然相等 返回 1 下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是 A 有弹力作用在物体上 物体一定发生形变 撤去此力后 形变完全消失B 有弹力作用在物体上 物体不一定发生形变C 弹力作用在硬物体上 物体不发生形变 弹力作用在软物体上 物体才发生形变D 一切物体受到弹力都要发生形变 撤去弹力后 形变不一定完全消失 达标检测 1 2 3 解析答案 解析力是物体间的相互作用 弹力的施力物体和受力物体都会发生形变 故B项错误 发生形变后的物体 当撤去外力后 有些能完全恢复原状 有些不能完全恢复原状 A项错误 D项正确 不管是硬物体还是软物体 只要有弹力作用 都会发生形变 C项错误 答案D 1 2 3 2 画出图8中静止物体A所受弹力的示意图 1 2 3 图8 解析支持力 压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体 物体A所受弹力的示意图如图所示 解析答案 3 如图9所示 一根轻质弹簧的原长为20cm 竖直悬挂着 当用15N的力向下拉弹簧时 量得弹簧长24cm 问 1 2 3 解析答案 1 弹簧的劲度系数为多少 解析当弹簧受向下的15N的拉力作用时 由胡克定律知F1 k l1 l0 即15 k 0 24 0 2 答案375N m 图9 2 若把它竖立在水平桌面上 用30N的力竖直向下压时 弹簧长为多少 1 2 3 解析答案 解析当用30N的力竖直向下压时 设弹簧长为l2 由胡克定律知F2 k l0 l2 答案12cm 返回