形变与弹力PPT课件6-教科版.ppt

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1、1.1.力及力的作用效果力及力的作用效果2.2.重力的产生原因、大小、方向重力的产生原因、大小、方向3.3.重心的影响因素重心的影响因素4.4.画出下列小球画出下列小球A A所受重力的图示和灯所受重力的图示和灯B B所受所受拉力的示意图拉力的示意图小球质量为小球质量为3kg3kg灯受到灯受到5N5N的拉力的拉力15NG灯灯F=5N1、接触力：物体与物体、接触力：物体与物体直接接触直接接触才发生的力。才发生的力。 通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都通常所说的拉力、压力、支持力、阻力等都是接触力。是接触力。2、接触力、接触力按性质按性质可分为：弹力和摩擦力可分为：弹力和摩擦力3、本质本质：都是

2、由电磁相互作用引起的。：都是由电磁相互作用引起的。 （ 一）、一）、形变形变： 1.定义：定义： 物体在力的作用下发生的形状或体积改变物体在力的作用下发生的形状或体积改变 拍球、射箭、撑杆跳、蹦蹦床、跳水拍球、射箭、撑杆跳、蹦蹦床、跳水 2.分类分类 （1）弹性形变弹性形变： 在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变 （2）非弹性形变：非弹性形变： 在形变后在形变后不能不能回复到原来形状的形变回复到原来形状的形变 有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体比如一些比较坚硬的物体，但是这些物

3、体都有形变，只不过形变很微小都有形变，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）显示微小形变的观察（一）（二）、弹性限度： 如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。思考：思考：运动运动员利用撑杆的员利用撑杆的目的是什么？目的是什么？ 什么是弹力、它什么是弹力、它是如何产生的，它的是如何产生的，它的大小、方向如何？这大小、方向如何？这节课我们就来探究这节课我们就来探究这些问题。些问题。伊辛巴耶娃伊辛巴耶娃（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

4、恢要恢复原状复原状，对，对与它接触的物体与它接触的物体产生的力产生的力。思考：什么情况下才有弹力存在？思考：什么情况下才有弹力存在？（2 2）条件：）条件：注注: :支持力、压力、拉力、推力等都属于弹力支持力、压力、拉力、推力等都属于弹力（三）（三）. .弹力弹力直接接触发生弹性形变直接接触发生弹性形变练习注注: :可用可用假设法假设法判断有没有弹力判断有没有弹力（3）弹力的方向：）弹力的方向：有平面或公切面时：有平面或公切面时：绳子产生的弹力方向：绳子产生的弹力方向：弹簧产生的弹力方向：弹簧产生的弹力方向：展弹力方向垂直于平面或公切面、与受力物体弹力方向垂直于平面或公切面、与受力物体的形变方

5、向相同。的形变方向相同。沿绳子收缩方向沿绳子收缩方向沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。展展（4 4）弹力的大小：）弹力的大小： 弹性形变越大、弹力越大、形变消失，弹性形变越大、弹力越大、形变消失，弹力也随之消失弹力也随之消失三三.几种常见的弹力几种常见的弹力 1.压力和支持力压力和支持力 放在水平桌面上的物体，在重力作用与桌面互相接触放在水平桌面上的物体，在重力作用与桌面互相接触，使物体和桌面同时发生了微小的形变，如图：，使物体和桌面同时发生了微小的形变，如图：物体对桌面物体对桌面的压力的压力桌面对物体桌面对物体的支持力的支持力可见，压力和支持力都是弹力可

6、见，压力和支持力都是弹力。压力和支持力的方向：垂直于接触面指向被压力和支持力的方向：垂直于接触面指向被 压或被支持的物体。压或被支持的物体。2. 拉力拉力挂在绳下的物体，在重力的作用下拉紧绳子，挂在绳下的物体，在重力的作用下拉紧绳子，使物体和绳子同时发生微小的形变。使物体和绳子同时发生微小的形变。物体对绳物体对绳子的拉力子的拉力绳子对物绳子对物体的拉力体的拉力可见，拉力也是弹力。可见，拉力也是弹力。拉力的方向：绳子对物体的拉力是沿着绳并且指向拉力的方向：绳子对物体的拉力是沿着绳并且指向绳收缩的方向。绳收缩的方向。 （1）、曲面与平面接触曲面与平面接触NNN曲面与平面间弹力方向：曲面与平面间弹力

7、方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体 （2）、点与平面接触点与平面接触NN点与平面间弹力方向：点与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面光滑斜面ABNANB （3）、曲面与曲面接触）、曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：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与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗半球形的碗NABNNB对A1、内容、内容： 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸跟弹簧伸长（或缩短）的长度长（或缩短）的长度x成正比。成正比。2、公式公式： F k x 其中

8、：其中：k弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数 单位：牛顿每米，单位：牛顿每米， 符号符号N/m x弹簧伸长（或缩短）的长度弹簧伸长（或缩短）的长度 这个规律是由英国科学家胡克发现的，叫做这个规律是由英国科学家胡克发现的，叫做胡胡克定律（克定律（Hooke law)展弹力练习题弹力练习题 1 1接触力、弹性形变和弹力接触力、弹性形变和弹力 (1)物体在力的作用下 或 发生改变，叫做形变一切物体都能发生形变有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做 . (2)弹力的定义：发生 的物体由于要 ，对与它 的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力 (3)弹力产生的条件：物体间要 ；物体间要相互挤压而发生 .形状形

9、状体积体积弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变恢复原状恢复原状接触接触接触接触弹性性变弹性性变2 2弹力的方向弹力的方向压力和支持力的方向都 ，绳的拉力的方向 的方向3胡克定律(1)弹力的大小跟形变的 有关，形变越 ，弹力也越大，形变 ，弹力随之消失(2)胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力跟 成正比，即 ，式中k为弹簧的劲度系数，单位是 ，符号用 表示(3)胡克定律表达式的适用条件： .垂直于接触面垂直于接触面沿绳要收缩沿绳要收缩大小大小为零为零形变量形变量Fkx牛每米牛每米N/m弹性限度内弹性限度内大大 4、下列说法正确的是：下列说法正确的是： A、同学们坐在椅子上学习，椅子不形变，、同学们坐在

10、椅子上学习，椅子不形变，所以大家没受到弹力；所以大家没受到弹力； B、汽车行驶在松软的地上，地受到向下的、汽车行驶在松软的地上，地受到向下的弹力，是因为地发生形变而下陷；弹力，是因为地发生形变而下陷； C、汽车行驶在水泥路上，轮胎发生形变从、汽车行驶在水泥路上，轮胎发生形变从而产生对地面的压力；而产生对地面的压力； D、汽车越重，对地面的压力越大，所以压、汽车越重，对地面的压力越大，所以压力就是重力。力就是重力。C 6、下列关于弹力产生的条件说法正确的是：下列关于弹力产生的条件说法正确的是：A、只要两个物体接触就会产生弹力；、只要两个物体接触就会产生弹力； B、只要物体相互吸引就会产生弹力；、

11、只要物体相互吸引就会产生弹力； C、只要物体发生形变就会产生弹力；、只要物体发生形变就会产生弹力； D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。5、下列关于弹力的说法、下列关于弹力的说法不不正确是正确是？A、只要两个物体接触就一定能产生弹力、只要两个物体接触就一定能产生弹力B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面、压力、支持力的方向总是垂直于支持面AD7、关于胡克定律、关于胡克定律F=kx中的中的x，下列说法正

12、确的是？，下列说法正确的是？A、x是弹簧伸长后或压缩后的长度是弹簧伸长后或压缩后的长度B、x是弹簧原来的长度是弹簧原来的长度C、x是弹簧变化（伸长或压缩）的长度是弹簧变化（伸长或压缩）的长度D、x是弹簧原长加后来的长度是弹簧原长加后来的长度胡克定律的应用胡克定律的应用8.如右图所示，一劲度系数为如右图所示，一劲度系数为k的弹簧，下的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量端悬挂一重物，重物质量为为m，平衡时物体在，平衡时物体在a位置现用力将物体由位置现用力将物体由a向向下拉长下拉长x至至b位置，则此时弹位置，则此时弹簧的弹力为簧的弹力为()AkxBmgkxCmgkxD以上说法都不正确以上说法都不正确【解

13、析解析】公式法公式法：本题中给出的：本题中给出的x并非在原长基础上的形变量，因并非在原长基础上的形变量，因此，弹力此，弹力Fkx.开始时，物体在位置开始时，物体在位置a静止，此时弹力与重力相等，即静止，此时弹力与重力相等，即F1mg，由，由Fkx知，弹簧伸长量知，弹簧伸长量x1 .又因为拉力使弹簧又伸长又因为拉力使弹簧又伸长了了x，则弹簧总的形变量为，则弹簧总的形变量为x1x x .故弹簧弹力为故弹簧弹力为k mgkx.巧解法：巧解法：根据推论式根据推论式Fkx，得，得Fkx.物体在外力作用下又伸长物体在外力作用下又伸长x时，拉力的大小为时，拉力的大小为Fkx.考虑到弹簧原来的弹力为考虑到弹簧

14、原来的弹力为mg，故后来弹簧弹，故后来弹簧弹力为力为mgkx.【答案答案】B【误区警示误区警示】运用胡克定律时，一定要注意公式运用胡克定律时，一定要注意公式Fkx中中x为弹簧为弹簧的形变的形变量，而非总长度且弹簧受到的力是拉力和压力时，表达式是不同量，而非总长度且弹簧受到的力是拉力和压力时，表达式是不同的的 9.如右图所示，如右图所示，A、B两个物体的重力分别为两个物体的重力分别为GA=3 N，GB=4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力状态，这时弹簧的弹力F=2 N，则天花板受到的拉力和地，则天花板受到的拉力和地板受

15、到的压力，有可能是板受到的压力，有可能是()A1 N和和6 NB5 N和和6 NC1 N和和2 N D5 N和和2 N【解析解析】弹簧的弹力为弹簧的弹力为2 N，有两种可能的情形，有两种可能的情形，拉伸或压缩状态拉伸或压缩状态(1)拉伸状态，由拉伸状态，由A、B受力平衡可知，受力平衡可知，D正确正确(2)压缩状态，同理可知，压缩状态，同理可知，A正确正确【答案答案】AD 按下列要求画出图48中弹力的方向：(1)搁在光滑竖直墙与水搁在光滑竖直墙与水平地面间的棒在平地面间的棒在A、B两两处受到的弹力；处受到的弹力；例题：(2)搁在搁在光滑半球形槽内的棒在光滑半球形槽内的棒在C、D两处受到的弹力；两

16、处受到的弹力；弹力有无的判断：弹力有无的判断： (1)隔离法：隔离法：把相互接触的两物体隔离开来，看看隔离把相互接触的两物体隔离开来，看看隔离开后的受力物体的运动状态有没有影响，开后的受力物体的运动状态有没有影响，有影响则两物体之间有弹力，反之则没有有影响则两物体之间有弹力，反之则没有V(2)假设法：假设法：对于接触面之间是否有弹力，可先假设弹对于接触面之间是否有弹力，可先假设弹力存在，然后受力分析，若受力不平衡，力存在，然后受力分析，若受力不平衡，则弹力不存在。则弹力不存在。GF1 例例 三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相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球同的光滑

17、圆球a、b、c，支点，支点P、Q在同一水平面上，在同一水平面上，a的重的重心位于球心，心位于球心，b、c的重心位于球心的正上方和正下方，如的重心位于球心的正上方和正下方，如下图所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点下图所示，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对球的弹力方向是怎样的【指点迷津指点迷津】相互作用的物体属于点接触，弹力的方相互作用的物体属于点接触，弹力的方向与过接触点的切向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位置不同的影

18、响，两点弹力方向的判定不要受重心位置不同的影响，应由基本方法制定应由基本方法制定【答案答案】如下图所示，三种情况下弹力方向都过球心如下图所示，三种情况下弹力方向都过球心A0AOA02、杆的弹力的方向一定沿杆的方向吗？、杆的弹力的方向一定沿杆的方向吗？一、弹力产生条件：一、弹力产生条件： 直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变二、弹力方向二、弹力方向 1、压力和支持力：、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。持的物体。 2、拉力：、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向收缩的方向三、胡克定律三、胡克定律 一根弹簧在弹性

19、限度内，对其施加一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N30N的拉力时，其长为的拉力时，其长为20cm20cm，对其施加，对其施加30N30N的压力时，其长为的压力时，其长为14cm14cm，则该弹簧，则该弹簧自然长度为多少自然长度为多少cmcm？其劲度系数为多？其劲度系数为多少少N/mN/m？课课 堂堂 检检 测测ababBaACBDbab假设法假设法返回返回讨论：讨论：下列、三个物体间的弹力方向下列、三个物体间的弹力方向返回返回讨论：讨论：下列绳子产生的弹力方向下列绳子产生的弹力方向结论：绳子产生的弹力方向沿绳子收缩方向绳子产生的弹力方向沿绳子收缩方向返回返回讨论：讨论：下列弹簧产生的弹力方向

20、下列弹簧产生的弹力方向B结论：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。返回返回思考：思考：如何用弹簧秤测量物体的重力？如果将弹如何用弹簧秤测量物体的重力？如果将弹簧秤换为弹簧，弹簧的弹力与物体的重力有什么关簧秤换为弹簧，弹簧的弹力与物体的重力有什么关系？为什么？系？为什么？X1X2X3NFmX0返回返回有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。