《探究形变与弹力的关系》课件2.ppt

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1、第三章研究物体间的相互作用第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接1掌握弹力、弹性、弹性限度等概念掌握弹力、弹性、弹性限度等概念2掌握弹力产生的条件和方向掌握弹力产生的条件和方向3掌握胡克定律，并学会应用掌握胡克定律，并学会应用重点：重点：探究弹簧弹力与弹簧的伸长量的关系探究弹簧弹力与弹簧的伸长量的关系难点：难点：应用胡克定律解决弹簧弹力类问题应用胡克定律解决弹簧弹力类问题 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接1物体的物体的_发生改变，简称为

2、形变，常见的发生改变，简称为形变，常见的形变形式有形变形式有_、_、_等等2弹力的概念：弹力的概念：_.产生条件：产生条件：(1)_；(2)_形状或体积形状或体积 拉伸拉伸(或压缩或压缩)形变形变 弯曲形变弯曲形变 扭转形变扭转形变 发生形状改变的物体对使其产生形变物体的作用力发生形状改变的物体对使其产生形变物体的作用力 直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接3弹弹力力方方向向的的确确定定：(1)压压力力和和支支持持力力的的方方向向总总是是_，指指向向被被压压和和被被支支持持物物体体(2)绳绳的的拉拉力力方方向总是向总是_的方向的

3、方向4弹弹簧簧弹弹力力大大小小胡胡克克定定律律：fkx式式中中的的k被被称称为为 _，它它 由由 _决决 定定；式式 中中 的的 x是是 弹弹 簧簧 的的_ 垂直于接触面垂直于接触面 沿着绳指向绳收缩沿着绳指向绳收缩 劲度系数劲度系数 弹簧本身弹簧本身 伸长伸长(缩短缩短)量量 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接考点考点1 弹性形变与弹力弹性形变与弹力1弹弹性性形形变变：任任何何物物体体受受到到外外力力作作用用后后都都会会产产生生形形变变，当当撤撤去去外外力力时时，物物体体能能完完全全恢恢复复原原状状的的形形变

4、变，称称为为弹弹性性形形变变2弹弹力力的的定定义义：产产生生形形变变物物体体由由于于要要恢恢复复原原状状，会会对对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力3弹弹力力的的产产生生条条件件：弹弹力力的的产产生生必必须须同同时时满满足足以以下下两两个个条条件件：一一是是两两个个物物体体必必须须直直接接接接触触；二二是是两两个个物物体体接接触触处处发发生生形形变变(一一般般是是指指弹弹性性形形变变)所所以以，弹弹力力是是接接触触力力，只只有有相互接触的物体间才可能有弹力作用相互接触的物体间才可能有弹力作用 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链

5、链接接4弹弹力力的的方方向向：与与物物体体形形变变的的方方向向相相反反，或或者者说说与与使物体发生形变的外力方向相反使物体发生形变的外力方向相反(1)支撑面的弹力支撑面的弹力由由于于支支撑撑面面发发生生形形变变，对对被被支支持持的的物物体体产产生生的的弹弹力力，通通常常称称为为支支持持力力，支支持持力力的的方方向向总总是是垂垂直直于于支支持持面面，指指向向被支持的物体被支持的物体由由于于被被支支持持物物发发生生形形变变，对对支支持持物物产产生生的的弹弹力力，通通常常称称为为压压力力，压压力力的的方方向向总总是是垂垂直直于于接接触触面面，指指向向被被压压的的物物体体 目标篇目标篇 预习篇预习篇

6、考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(2)绳的弹力绳的弹力由由于于绳绳被被拉拉长长而而对对所所拉拉物物体体产产生生的的弹弹力力，通通常常称称为为拉拉力，拉力的方向力，拉力的方向(3)弹弹簧簧弹弹力力方方向向总总是是沿沿弹弹簧簧轴轴线线指指向向弹弹簧簧形形变变的的反反方方向向(4)杆产生的弹力方向杆产生的弹力方向方向可能沿杆方向，起拉力作用；方向可能沿杆方向，起拉力作用；方向可能沿杆方向，起支持力作用；方向可能沿杆方向，起支持力作用；方向也可能不沿杆方向，起支持力或拉力的作用方向也可能不沿杆方向，起支持力或拉力的作用 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例1 如如图图所所示示的

7、的甲甲、乙乙、丙丙三三个个小小球球均均处处于于静静止止状状态态，各各接接触触面面均均光光滑滑，请请思思考考三三个个小小球球各各受受几几个个弹弹力力作作用用？并并指出弹力的具体方向指出弹力的具体方向 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解解析析：甲甲受受一一个个弹弹力力作作用用，方方向向垂垂直直于于水水平平支支持持面面竖竖直直向向上上；乙乙受受一一个个弹弹力力作作用用，方方向向垂垂直直于于水水平平面面竖竖直直向向上上；丙丙受受两两个个弹弹力力作作用用，一一个个水水平平向向左左，另另一一个个沿沿半半径径方方向向斜斜向向右右上上方方答案：答案：见解析见解析 目标篇目标篇 预习篇

8、预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接小结：小结：1.物物体体间间必必需需同同时时具具有有“相相互互接接触触”、“发发生生形形变变”两两个个条条件，才会产生弹力的作用件，才会产生弹力的作用.2.判判断断物物体体间间是是否否有有弹弹力力，可可用用假假设设法法，先先假假设设物物体体间间没没有有弹弹力力，看看物物体体所所处处的的状状态态是是否否符符合合题题设设条条件件，即即可可判判断弹力是否存在断弹力是否存在.目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习1(双选双选)下列关于弹力的说法中正确的是下列关于弹力的说法中正确的是()A有接触就有弹力有接触就有弹力B有了形变

9、就有弹力作用有了形变就有弹力作用C弹力作用也是相互的弹力作用也是相互的D不接触的两个物体间一定没有弹力不接触的两个物体间一定没有弹力CD 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例2 2 请在下面的图中画出杆及球所受的重力和弹力请在下面的图中画出杆及球所受的重力和弹力 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解析：解析：(1)A图图中中杆杆在在重重力力的的作作用用下下，对对A、B两两处处都都产产生生挤挤压压的的作作用用，故故A、B两两点点处处对对杆杆有有弹弹力力，弹弹力力的的方方向向与与接接触触点点的的平面垂直，如图平面垂直，如图a所示所示(2)B图图中中

10、杆杆受受重重力力作作用用，且且杆杆对对C、D两两处处有有挤挤压压作作用用，因因C处处是是曲曲面面，D处处为为支支撑撑点点，所所以以C处处的的弹弹力力垂垂直直其其切切面面指指向圆心，向圆心，D处的弹力与杆垂直斜向上，如图处的弹力与杆垂直斜向上，如图b所示所示 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(3)C图图中中球球受受到到重重力力，并并挤挤压压墙墙而而且且紧紧拉拉绳绳子子，所所以以墙墙对对球球的的弹弹力力与与墙墙垂垂直直，绳绳子子对对球球的的弹弹力力沿沿绳绳斜斜向向上上，如如图图c所所示示(4)D图图中中球球受受到到重重力力，并并与与两两点点接接触触并并且且挤挤压压，球球受

11、受的的弹弹力力F1、F2垂垂直直于于接接触触点点的的切切面面(虚虚线线是是切切面面)，沿沿着着半半径径方方向指向球心如图向指向球心如图d所示所示 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接答案：答案：见解析见解析 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习2如如图图所所示示中中的的各各物物体体处处于于平平衡衡状状态态，正正确确画画出出了了物物体体受弹力受弹力N的方向是的方向是()B 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接考点考点2探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系1实验：探究弹簧弹力与弹簧伸长量的

12、关系实验：探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验装置：实验装置：目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接实验步骤：实验步骤：(1)将将弹弹簧簧的的一一端端挂挂在在铁铁架架台台上上，让让其其自自然然下下垂垂，用用刻刻度度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长，即原长(2)如如下下图图所所示示，将将已已知知质质量量的的钩钩码码挂挂在在弹弹簧簧的的下下端端，在在平平衡衡时时测测量量弹弹簧簧的的总总长长是是L，并并计计算算钩钩码码的的重重力力，填填写写在在记记录录表格里表格里.目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接12345678F/

13、NL/cmx/cm 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(3)改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次(4)以以弹弹力力F(大大小小等等于于所所挂挂钩钩码码的的重重力力)为为纵纵坐坐标标，以以弹弹簧簧的的伸伸长长量量x为为横横坐坐标标，用用描描点点法法作作图图连连接接各各点点，得得出出弹弹力力F随弹簧伸长量随弹簧伸长量x变化的图线变化的图线(5)得出弹簧弹力与伸长量的定量关系得出弹簧弹力与伸长量的定量关系 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接2胡克定律：胡克定律：(1)内内容容：在在弹弹性性限限度度内内，弹弹簧簧的的弹弹力力F的的大

14、大小小与与弹弹簧簧的的伸长量伸长量(或缩短量或缩短量)x成正比成正比(2)表表达达式式：Fkx，k为为弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数，由由弹弹簧簧自自身身性性质决定质决定 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例3 3 下下表表是是某某同同学学为为探探究究弹弹力力和和弹弹簧簧伸伸长长的的关关系系所所测测的几组数据：的几组数据：弹弹力力F/N0.51.01.52.02.5弹弹簧伸簧伸长长量量x/cm2.65.06.89.812.4 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(1)在下图中的坐标纸上作出在下图中的坐标纸上作出Fx图象；图象；目标篇目标篇 预习篇预

15、习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(2)写出曲线所代表的函数；写出曲线所代表的函数；(x用用cm作单位作单位)(3)解释函数表达式中常数的物理意义解释函数表达式中常数的物理意义解解析析：根根据据给给出出的的数数据据在在图图中中描描点点，描描点点时时要要保保证证绝绝大大多多数数点点落落在在直直线线上上，偏偏离离直直线线较较远远的的点点要要舍舍去去然然后后依依据图象得出函数表达式，并解释其常数含义据图象得出函数表达式，并解释其常数含义(1)将将x轴轴每每一一小小格格取取为为1 cm，y轴轴每每一一小小格格取取为为0.25 N，将各点描到坐标纸上，并连成直线，如图所示，将各点描到坐标纸上，并连成直

16、线，如图所示 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接(2)由图象得由图象得F20 x.(3)函函数数表表达达式式中中的的常常数数表表示示使使弹弹簧簧伸伸长长1 m所所需需的的拉拉力为力为20 N，该常数即为弹簧的劲度系数，该常数即为弹簧的劲度系数答案：答案：见解析见解析 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习3用用4 N的的力力可可以以使使轻轻弹弹簧簧伸伸长长8 mm，现现在在把把两两个个这这样样的的弹弹簧簧串串联联起起来来在在两两端端用用6 N的的力力来来拉拉它它们们，这这

17、时时弹弹簧簧的的总总伸伸长量应为长量应为()A12 mm B24 mm C16 mm D32 mm B 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例4 4 一一根根弹弹簧簧原原长长为为12 cm，在在弹弹性性限限度度内内挂挂2 N的的物体时长物体时长16 cm，则，则(1)挂挂1 N的物体时弹簧多长？的物体时弹簧多长？(2)挂挂5 N的物体时弹簧多长？的物体时弹簧多长？目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接变变 式式练练 习习4将将一一根根原原长长为为50 cm、劲劲度度系系数数是是200 N/m的的弹弹簧簧拉拉长长为为70 cm，则弹簧的弹力大小为，则弹簧的弹力大小为()A100 N B40 N C140 N D240 N解析：解析：由由Fkx2000.2 N40 N可求出可求出答案：答案：B 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接