《2017-2018学年高中物理 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课件 粤教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 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课件 粤教版必修1（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 一 节 理解 教材 新知 把握 热点 考向 应用 创新 演练 第 三 章 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 知识点三 1 产产生形变变的物体由于要恢 复 原状 会对对与它接触的物体 产产生力的作用 这这种力叫 做弹弹力 2 弹弹力产产生的条件 两物体 相 互接触 接触面之间发间发 生 弹弹性形变变 3 压压力和支持力的方向都垂直于 物体的接触面 绳绳的拉力沿着 绳绳而指向绳绳收缩缩的方向 4 弹弹簧发发生弹弹性形变时变时 弹弹力 的 大小F跟弹弹簧伸长长 或缩缩短 的 长长度x成正比 1 认识认识 形变变 1 物体 发发生变变化简简称为为形变变 物体的
2、形变变可 以分为为 形变变 拉伸形变变 形变变和扭曲形变变 等 2 形变产变产 生的原因是物体受到了 的作用 3 显显示微小形变变的方法有多种 常用的有 机械放 大法 光学放大法 电电子放大法等 压缩压缩 弯曲 形状 力 2 弹弹性与弹弹性限度 1 弹弹簧具有 的性质质称为弹为弹 性 2 任何物体受到 后都会产产生形变变 撤去 外力后 物体能 的形变变 称为为 3 物体发发生弹弹性形变变的最大形变变量叫做 恢复原状 外力作用 完全恢复原状弹弹性形变变 弹弹性限度 1 关于弹弹性形变变的概念 下面理解正确的是 A 物体形状的改变变叫做弹弹性形变变 B 一根铁丝铁丝 用力弯折后的形变变就是弹弹性形
3、变变 C 物体在外力停止作用后 能够够恢复原状的形变变叫 做弹弹性形变变 D 物体在外力的作用下发发生的形变变叫做弹弹性形变变 解析 弹弹性形变变是撤去外力作用后物体能恢复原状的形变变 并非所有的形变变都是弹弹性形变变 因而选项选项 A D错误错误 铁丝铁丝 用力弯折后 撤去外力 并不能恢复到原来的形状 因而不属于弹弹性形变变 选项选项 B错误错误 显显然选项选项 C正确 答案 C 自学教材 1 弹弹力的概念 产产生 的物体由于要恢复原状 会对对与它 的 物体产产生力的作用 这这种力称为弹为弹 力 2 弹弹力的方向 绳绳子对对物体拉力 即绳绳子产产生的弹弹力 方向总总是指向绳绳 子 的方向 压
4、压力的方向垂直于接触面指向 的受力 物体 支持力的方向垂直于接触面指向 的物体 形变变 接触 被压压 收缩缩 被支持 3 弹弹力的大小 胡克定律 在 内 弹弹簧弹弹力F的大小与弹弹簧的伸 长长 或缩缩短 量x成正比 其表达式为为 比 例系数k叫做弹弹簧的 单单位N m x为弹为弹 簧的形变变量 单单位 m F kx 弹弹性限度 劲劲度系数 重点诠释诠释 1 弹弹力是否存在的判断方法 1 根据弹弹力产产生的条件来判断 弹弹力产产生的条 件有两个 物体间间相互接触并且发发生弹弹性形变变 两 个条件必须须同时满时满 足才有弹弹力产产生 2 对对于形变变不明显显的情况 可用以下两种方法来判断 利用假设
5、设法判断 可假设设在该处该处 把与物体接触的另一物体去掉 看此物体 还还能否在原位置保持原来的状态态 若能保持原来的状态则说态则说 明物体间间无弹弹力作用 否则则 有弹弹力作用 利用力的作用效果判断 如果相互接触的物体间间存在弹弹力 则则必有相应应的 作用效果 或使受力物体发发生形变变或改变变受力物体的 运动动状态态 看物体的受力是否与物体的运动动状态态相符 合 从而确定物体所受弹弹力的有无 特别别提醒 相互接触是产产生弹弹力的首要条件 但相互接触 的物体间间不一定存在弹弹力 只有两个物体接触并产产 生弹弹性形变时变时 两物体间间才有弹弹力产产生 2 弹弹力的方向 1 弹弹力的方向总总与引起物
6、体形变变的外力方向相反 2 常见弹见弹 力的方向 类类型方向图图示 接 触 方 式 面与面 垂直接触面指向 被支持物体 点与面 过过接触点垂直于 接触面指向被支 持物体 点与点 垂直于公共切面 指向受力物体 类类型方向图图示 轻绳轻绳沿绳绳收缩缩方向 轻轻杆 可沿杆 可不沿杆 类类型方向图图示 轻弹轻弹 簧 沿弹弹簧形变变的 反方向 3 判断弹弹力方向应应把握以下三种情况 当与面 或曲面 接触时时 弹弹力垂直于接触面或 接触面的切面 绳绳上的弹弹力沿绳绳并指向绳绳收缩缩的方向 与球面接触的弹弹力方向的延长线长线 或反向延长线长线 过过球心 3 弹弹力的大小 1 弹弹簧的弹弹力 应应用胡克定律F
7、 kx求解 其中x为弹为弹 簧的形变变量 可能为为伸长长量l l0 也可能 为缩为缩 短量l0 l k为弹为弹 簧的劲劲度系数 弹弹力与弹弹簧伸长长量的关系可用F x图图像表示 如 图图3 1 1所示 图线图线 的斜率即为弹为弹 簧的劲劲度系数 图图3 1 1 2 除弹弹簧这样这样 的弹弹性体之外的弹弹力大小的计计算 一般要借助物体的运动动状态态所遵循的物理规规律求解 平衡类问题类问题 可用力的平衡方程求解 2 双选选 关于弹弹力的方向 下列说说法中正确的是 A 放在水平桌面上的物体所受弹弹力的方向是竖竖直向 上的 B 放在斜面上的物体所受斜面的弹弹力的方向是竖竖直 向上的 C 将物体用绳绳吊
8、在天花板上 绳绳所受物体的弹弹力 方 向是竖竖直向上的 D 物体间间相互挤压时挤压时 弹弹力的方向垂直接触面指 向 受力物体 解析 放在水平桌面上的物体所受弹弹力为为支持力 其方向垂直于桌面向上 故A正确 放在斜面上的 物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上 故B 错错 D正确 绳绳子对对物体的拉力总总是沿绳绳子收缩缩的 方向 而物体对绳对绳 子的弹弹力方向指向绳绳子伸长长的方 向 故C错错 答案 AD 自学教材 1 力的示意图图 用一带带箭头头的线线段表示力 线线段的箭头头指向 箭尾 或箭头头 表示力的 2 力的图图示 用线线段的长长度表示力的 线线段的箭头头指向力的方 向 箭尾 或箭头头
9、表示力的作用点 力的方向 作用点 大小 重点诠释诠释 1 画力的图图示应应遵循以下步骤骤 选选定标标度 画出某一长长度的线线段表示一定大小的 力 并把该线该线 段所表示的力的大小写在该线该线 段的上方 画一个方块块或一个点表示受力物体 并确定力的作 用点 从力的作用点开始 沿力的作用方向画一线线段 根 据所选标选标 度和力的大小确定线线段的长长度 并在线线段上加 上刻度 垂直于力线线段的小短线线 在表示力的线线段的末端画上箭头头表示力的方向 在箭头头的旁边标边标 出表示这这个力的字母或数值值 2 力的图图示体现现了力的三要素 力的大小 方向和作用点 图图3 1 2 3 如图图3 1 2所示 物
10、体A对对物体B的 压压力是8 N 试试画出这这个力的图图示 并说说明施力物体和受力物体 解析 1 选选定标标度 此题选题选 5 mm长长的 线线段表示2 N的力 2 从作用点向力的方向画一线线段 线线 段长长短根据选选定的标标度和力的大小画出 线线段上加刻度 如图图所示 从O点竖竖直向下画一段四倍于标标度的线线段 20 mm 3 在线线段末端加箭头头表示力的方向 压压力的施力物体是A 受力物体是B 答案 见见解析 例1 如图图3 1 3所示 用细绳悬细绳悬 挂的小球 与光滑斜面相接触 并保持静止 甲中细绳倾细绳倾 斜 乙中细绳细绳 呈竖竖直方向 判断图图甲 乙中小球是否受 到斜面的弹弹力作用
11、图图3 1 3 审题审题 指导导 解决此题题的关键键有两点 1 理解弹弹力产产生的条件 接触 形变变 2 可根据假设设法或状态态法分析 解析 假设设法 假设设两图图中的斜面不存在 则则甲图图 中小球无法在原位置保持静止 乙图图中小球仍静止 故甲 图图中小球受到斜面的弹弹力 乙图图中小球不受斜面的弹弹力 状态态法 如两图图中斜面均对对小球有弹弹力作用 则则甲图图 中小球将仍能保持静止状态态 乙图图中小球则则不能保持静止 所以乙图图中小球不受斜面弹弹力作用 甲图图中小球受到弹弹 力作用 答案 见见解析 借题发挥题发挥 弹弹力是接触力 弹弹力与形变变相生相伴 判断 是否存在弹弹力要抓住 接触 形变变
12、 二者缺一 不可 图图3 1 4 1 匀速前进进的车厢顶车厢顶 部用细线竖细线竖 直 悬悬挂一小球 如图图3 1 4所示 小球下方与一光滑斜面接触 关 于小球的受力 下列说说法正确的 是 A 重力和细线对细线对 它的拉力 B 重力 细线对细线对 它的拉力和斜面对对它的弹弹力 C 重力和斜面对对它的支持力 D 细线对细线对 它的拉力和斜面对对它的支持力 解析 如果斜面对对小球产产生弹弹力 小球不会处处于平衡 状态态 所以斜面对对小球不会产产生弹弹力 A选项选项 正确 答案 A 例2 在图图3 1 5所示图图中画出物体P受到的 各接触点或面对对它的弹弹力的示意图图 其中甲 乙 丙中物体P处处于静止
13、状态态 丁中物体P 即球 在水平 面上匀速滚动滚动 图图3 1 5 解析 甲中属于绳绳的拉力 应应沿绳绳指向绳绳收缩缩的 方向 因此弹弹力方向沿绳绳向上 乙中A点属于点与球面相 接触 弹弹力应应垂直于球面的切面斜向上 必过过球心O B 点属于点与杆相接触 弹弹力应应垂直于杆斜向上 丙中A B两点都是球面与平面相接触 弹弹力应应垂直于平面 且必 过过球心 所以A处弹处弹 力方向水平向右 B处弹处弹 力垂直于斜 面向左上方 且都过过球心 丁中小球P不管运动动与否 都 属于平面与球面相接触 弹弹力应应垂直于平面 且过过球心 即向上 它们们所受弹弹力的示意图图如图图所示 答案 见见解析图图 2 画出图
14、图3 1 6中物体A受到的弹弹力的示意图图 图图3 1 6 解析 分析此类问题类问题 的关键键是确定接触面 弹弹力垂直于 接触面指向受力物体 绳绳子的弹弹力沿绳绳子指向绳绳子收缩缩 的方向 答案 如图图所示 例3 一根弹弹簧原长为长为 12 cm 在弹弹性限度内挂2 N 的物体时长时长 16 cm 则则 1 挂1 N的物体时弹时弹 簧多长长 2 弹弹簧的长长度为为22 cm时时 弹弹簧悬悬挂的物体重多少 思路点拨拨 首先弄清弹弹簧伸长长的长长度与弹弹簧的长长 度 原长长的关系 其次要先求出弹弹簧的劲劲度系数 再求 弹弹簧的伸长长量和悬悬挂物的重力大小 答案 1 14 cm 2 5 N 借题发挥题发挥 应应用胡克定律解题时题时 一定要弄清F kx中的x是 弹弹簧的形变变量 弹弹簧弹弹力的方向可以根据弹弹簧是处处于 压缩压缩 状态还态还 是处处于伸长长状态态来确定 反之 如果知道 弹弹力的方向 也可确定弹弹簧是处处于压缩压缩 状态还态还 是伸长长 状态态 上例中 当弹弹簧受到的弹弹力为为4 N时时 弹弹簧为为多长长 答案 20 cm或4 cm
