粤教版高中物理必修13.1探究形变与弹力的关系探究形变与弹力的关系.ppt

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1、返回返回返回返回第三章两个力（弹力、摩擦力）一个定则（力的平行四边形定则）一个条件（共点力的平衡条件）一个规律（牛顿第三定律）一一.认识形变认识形变1.形变形变-物体物体形状形状发生发生变化变化.2.2.分类分类:（1）按形式分）按形式分压缩压缩形变形变弯曲弯曲形变形变扭曲扭曲形变形变拉伸拉伸形变形变形变产生原因：形变产生原因：力的作用力的作用3.形变的观察形变的观察:明显形变明显形变:肉眼可直接观察到肉眼可直接观察到;微小形变微小形变:仪器仪器“放大放大”法法说明：说明：在外力的作用下，任何物体都能发生形变在外力的作用下，任何物体都能发生形变通过通过光线光线“放大放大”形形变变通过液柱通过液

2、柱高度高度变化变化“放大放大”形形变变二二.弹性与弹性限度弹性与弹性限度1.弹性弹性-物体发生形变后物体发生形变后,具有恢复原状的性质具有恢复原状的性质.3.弹性形变弹性形变-外力撤去后外力撤去后,物体能物体能完全恢复原状完全恢复原状的形变的形变.4.非弹性形变非弹性形变-超过了物体的超过了物体的弹性限度弹性限度的形变的形变.2.弹性限度弹性限度当物体的形变过大，超过一定的限度，当物体的形变过大，超过一定的限度，撤去外力后物体的形状就不能完全恢复，这个限度叫弹撤去外力后物体的形状就不能完全恢复，这个限度叫弹性限度。性限度。4.形变形变 弹性形变弹性形变非非弹性形变弹性形变(2)按性质按性质分分

3、三.探究弹力探究弹力 探究活动：感受尺子对手的作用力。探究活动：感受尺子对手的作用力。思考：尺子为什么会有这个力呢？思考：尺子为什么会有这个力呢？分析：尺子发生弹性形变，它分析：尺子发生弹性形变，它“想想”恢复恢复原来形状，所以会对手产生向上的力。原来形状，所以会对手产生向上的力。1.弹力弹力 产生产生形变形变的物体由于要恢复原状的物体由于要恢复原状,2.会对会对与他与他接触接触的物体的物体产生力的作用产生力的作用,这种力称为这种力称为3.弹力弹力.2.弹力产生的条件弹力产生的条件:物体必须直接接触物体必须直接接触相接触的物体间存相接触的物体间存在弹性形变在弹性形变判断弹力有无的方法判断弹力有

4、无的方法假设法假设法 判断物体在某一接触处是否判断物体在某一接触处是否受到弹力，可以假设与该物体接受到弹力，可以假设与该物体接触的另一物体不存在，即假设该触的另一物体不存在，即假设该处不存在弹力，看该物体是否仍处不存在弹力，看该物体是否仍保持原来的状态，从而确定该处保持原来的状态，从而确定该处有无弹力。有无弹力。F1F23.弹力的方向弹力的方向:桌子受到了书桌子受到了书向下向下的挤压，产生形变，的挤压，产生形变，谁受到压迫？谁受到压迫？支持力的方向支持力的方向:垂直于物体的接触面指向被支持的垂直于物体的接触面指向被支持的 物体。物体。【小贴士小贴士小贴士小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合：弹力

5、的产生与历史经验的吻合：弹力的产生与历史经验的吻合：弹力的产生与历史经验的吻合：哪里有压迫，哪里就有反抗。哪里有压迫，哪里就有反抗。哪里有压迫，哪里就有反抗。哪里有压迫，哪里就有反抗。怎么反抗？怎么反抗？反抗的效果？反抗的效果？桌子要对书进行反抗，桌子要对书进行反抗，向上向上恢复原状，恢复原状，结果产生一个向上的弹力，这就是桌子对书的结果产生一个向上的弹力，这就是桌子对书的支持力支持力。反过来，力的作用是相互的，桌子受到书的挤反过来，力的作用是相互的，桌子受到书的挤压，书有没有受到桌子的挤压呢？压，书有没有受到桌子的挤压呢？谁受到压迫？谁受到压迫？怎么反抗？怎么反抗？反抗的效果？反抗的效果？书

6、受到桌子书受到桌子向上向上的挤压的挤压压力的方向：垂直于物体的接触面指向被压压力的方向：垂直于物体的接触面指向被压 的物体。的物体。书要反抗，书要反抗，向下向下恢复原状恢复原状结果书对桌子产生向下的力，结果书对桌子产生向下的力，这就书对桌子的这就书对桌子的压力压力绳子受到日光灯的拉伸，产生形变。绳子受到日光灯的拉伸，产生形变。谁受到压迫？谁受到压迫？怎么反抗？怎么反抗？反抗的效果？反抗的效果？绳子受到日光灯绳子受到日光灯向下向下拉伸拉伸绳子要恢复原状，绳子要恢复原状，向上向上收缩收缩绳子对日光灯产生绳子对日光灯产生向上向上的拉力的拉力拉力的方向：沿绳子而指向绳子收缩的方向拉力的方向：沿绳子而指

7、向绳子收缩的方向4.弹力的大小弹力的大小:弹力的大小与形变的大小有关弹力的大小与形变的大小有关:形变形变越大越大,弹力弹力越大越大;形变形变消失消失,弹力弹力消失消失.例：一汽车停放在水平地面上，下列例：一汽车停放在水平地面上，下列说法正确的是（说法正确的是（）A、汽车受到向上的弹力，是因为汽车发生了、汽车受到向上的弹力，是因为汽车发生了 向上的形变。向上的形变。B、汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了、汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了 向下的形变。向下的形变。C、地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了、地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了 向上的形变。向上的形变。D、地面受到向下的弹力，是

8、因为地面发生了、地面受到向下的弹力，是因为地面发生了 向下的形变。向下的形变。BC力的图示力的图示力的示意图力的示意图绳子对灯的拉力为绳子对灯的拉力为10NA例：分别画出静止的例：分别画出静止的A物体受到的弹力的示意图（所有物体受到的弹力的示意图（所有接触面是光滑的）接触面是光滑的）AAAC、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D、与过接触点的切面垂直并指向受力物体、与过接触点的切面垂直并指向受力物体E、绳子的拉力：沿着绳子并指向绳子收缩的方向、绳子的拉力：沿着绳子并指向绳子收缩的方向N1N2A、平面和平面接触：弹力与平面垂直并指向受力、平面和平面接触：弹

9、力与平面垂直并指向受力物体物体B、点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面并、点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面并指向受力物体指向受力物体A半球形的碗A 实验与探究实验与探究“探究探究形变形变与与弹力弹力的关系的关系”(1)形变的测量形变的测量F-拉力拉力G-重力重力即即:弹簧对物体的弹簧对物体的弹力大小等于弹力大小等于物体的物体的 重力大小重力大小.当物体静止时当物体静止时,根据根据二力平衡条件二力平衡条件,得得:F=G=mg(2)弹力的测量弹力的测量(3)实验数据记录表实验数据记录表实验次数实验次数物体重力物体重力 G/N弹簧长度弹簧长度 L/cm弹簧伸长量弹簧伸长量 x/cm 弹力大小

10、弹力大小 F/N12345弹簧原长弹簧原长:L0=cm(4)数据处理数据处理计算法计算法:求比值等求比值等图象法图象法:建立建立Fx图象图象胡克定律胡克定律:在在弹性限度弹性限度内内,弹簧弹弹簧弹力力F的大小与弹簧的伸长的大小与弹簧的伸长(或缩短或缩短)量量 x 成成正比正比.即即:F=kx k-弹簧的弹簧的劲度系数劲度系数;单位单位:N/m ,“牛顿每米牛顿每米”不同的弹簧不同的弹簧,其劲度系数不同其劲度系数不同,即即k值不同值不同.F=kx四四.小结小结五五.练习巩固练习巩固:1.下列说法正确的是下列说法正确的是:A.物体在外力作用下发生的形变一定都是弹性形变物体在外力作用下发生的形变一定

11、都是弹性形变.B.只要两物体接触就一定产生弹力只要两物体接触就一定产生弹力.C.只要两物体发生形变就一定有弹力产生只要两物体发生形变就一定有弹力产生.D.只有发生弹性形变的物体才有弹力产生只有发生弹性形变的物体才有弹力产生.(D)例题：一根轻质弹簧，当受到一个大小为例题：一根轻质弹簧，当受到一个大小为16N的拉力的拉力作用时，该弹簧的伸长量是作用时，该弹簧的伸长量是4 cm。该弹簧的劲度系数。该弹簧的劲度系数是多大？如果弹簧的原长是是多大？如果弹簧的原长是10cm，当受到，当受到8N的压力的压力时，该弹簧将缩短到多少厘米？时，该弹簧将缩短到多少厘米？解：弹簧原长L0=10cm，F1=16N，x1=4cm=0.04m，F2=8N(1)根据胡克定律：F=kx 可得 k=F1/x1=16/(0.04)N/m=400N/m(2)根据胡克定律：F=kx可得 x2=F2/k=（8/400）m=0.02m=2cm 即弹簧缩短后的距离为L2=L0 x2 =10cm2cm=8cm六六.作业作业 课后习题课后习题 1.2.3