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1、第1页新课标同步物理必修1第二节节 弹弹力第2页新课标同步物理必修1(学生用书书P52)1.知道形变变的概念及弹弹力产产生的原因和条件2知道压压力、支持力、拉力、推力等都是弹弹力3理解掌握胡克定律及劲劲度系数4能正确确定弹弹力的方向.第3页新课标同步物理必修1(学生用书书P52)一、弹弹性形变变和弹弹力1接触力是相接触的物体间产间产 生的相互作用力如：拉力、压压力、摩擦力等2形变变和弹弹性形变变(1)形变变：物体在力的作用下形状和体积积发发生改变变，叫形变变(2)弹弹性形变变：物体在形变变后能够够恢复原状的形变变第4页新课标同步物理必修13弹弹力的定义义、产产生条件及弹弹性限度(1)定义义：发
2、发生弹弹性形变变物体由于要恢复原状，对对与其接触的物体产产生的作用力(2)产产生条件：物体间间直接接触和接触处处发发生形变变(3)弹弹性限度：能够够完全恢复原来形状的物体的形变变量的最大限度第5页新课标同步物理必修1二、几种弹弹力1绳绳的弹弹力：由于绳绳子被拉长长而对对被拉物体产产生的弹弹力，通常叫拉力方向沿绳绳而指向绳绳收缩缩的方向2支撑面的弹弹力(1)支持力：由于支撑面发发生形变变，对对被支撑物体产产生的弹弹力，方向垂直支撑面，指向被支撑的物体(2)压压力：由于被支撑的物体发发生形变变，对对支撑物产产生的弹弹力，方向垂直支撑面，指向被压压的物体3杆的弹弹力，杆既可以对对物体施加拉力，也可以
3、对对物体施加支持力，而且施加的弹弹力的方向不一定沿杆方向第6页新课标同步物理必修14弹弹簧的弹弹力弹弹簧伸长时长时 ，产产生对对物体的拉力，弹弹簧压缩时压缩时 ，对对物体产产生压压力方向：拉力和压压力均指向弹弹簧恢复形变变方向三、胡克定律1内容：弹弹簧发发生弹弹性形变时变时 ，弹弹力F的大小跟弹弹簧伸长长(或缩缩短)的长长度x成正比2公式：Fkx，其中k称为弹为弹 簧的劲劲度系数，单单位是牛顿顿每米，符号N/m.3弹弹簧的弹弹力F与弹弹簧的伸长长(或缩缩短)量x的关系如图图所示，图图线线的斜率表示弹弹簧的劲劲度系数.第7页新课标同步物理必修1(学生用书书P52)一、弹弹力有无的判断方法1根据弹
4、弹力产产生条件判断(1)明确弹弹力产产生的条件：物体接触并且有形变产变产 生(2)分析受力物体与哪几个物体接触，只有和这这个物体接触的物体，才有可能给给它弹弹力作用(3)判断接触处处是否有弹弹力存在，只有接触处发处发 生形变变的物体才能产产生弹弹力作用第8页新课标同步物理必修12当形变变不明显难显难 以直接判断时时，通常根据弹弹力的效果判断其有无及方向例如是否使物体平衡或使物体的运动动状态发态发 生改变变(1)假设设法假设设所有跟研究对对象接触的物体，都施加了弹弹力，画出假设设状态态下的受力图图，看能否在原位置保持原状态态，若能保持原状态态，说说明假设设成立，则弹则弹 力存在；否则弹则弹 力不
5、存在(2)状态态法：因为为物体的受力必须须与物体的运动动状态态相吻合，所以可以依据物体的运动动状态态由相应应的规规律(如二力平衡)来判断物体间间的弹弹力第9页新课标同步物理必修1典例1：如右图图所示，小球A系在竖竖直拉紧紧的细绳细绳 的下端，球恰好与斜面接触并处处于静止状态态，则则小球受到的力是( )A重力和线线的拉力B重力、线线的拉力和斜面对对球的弹弹力C重力、斜面对对球的弹弹力D以上说说法都不对对第10页新课标同步物理必修1解析：方法一：小球一定受到重力，线线的拉力和斜面对对球的弹弹力用假设设法来判断假设线设线 不存在，则则小球将沿斜面滚滚下，故线应线应 施加拉力；假设设斜面不存在，小球在
6、竖竖直方向的线线的拉力作用下仍然能静止，故斜面的弹弹力不存在方法二：假设细绳设细绳 与斜面对对球均有弹弹力作用，如右图图所示由图图可知，F2的存在破坏了小球的静止状态态，与题题意矛盾，故斜面的弹弹力不存在答案：A第11页新课标同步物理必修1巩固练习练习 1：判断图图中小球是否受到AB两个接触面的弹弹力作用解析：甲图图中将接触面B去掉，球仍能处处于平衡，故球不受B面的弹弹力作用，而受到A面的弹弹力作用图图乙中小球同时时受到A、B两面的弹弹力作用答案：见见解析第12页新课标同步物理必修1二、弹弹力方向的判断弹弹力的方向与施力物体形变变方向相反，作用在迫使物体发发生形变变的那个物体上，几种情况如下表
7、：类类型方向图图示 接触 方式面与面垂直公共接触面点与面过过点垂直于面点与点垂直于切面第13页新课标同步物理必修1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轻弹轻弹 簧沿弹弹簧形 变变的方向第14页新课标同步物理必修1通常情况下，判断弹弹力方向的方法是：先明确物体之间间作用的类类型，根据各种类类型的特点来判断弹弹力的方向典例2：如下图图甲、乙、丙所示，画出物体A受到的弹弹力示意图图第15页新课标同步物理必修1解析：甲图图中，A球与容器壁及容器底部是球面与平面接触，弹弹力方向分别别垂直于容器壁、底部指向A球(必通过过球心)；A和B是球面与球面接触，弹弹力方向垂直于过过接触点的切
8、面，在两球连线连线 上，如下图图甲所示乙图图中，是点(杆下端)与球面接触，故弹弹力方向垂直于球面过过接触点的切面，即沿半径方向指向球心；杆与碗边边接触为为点与直线线(平面)接触，故弹弹力垂直于杆斜向上，如下图图乙所示丙图图中，两绳对绳对 A产产生的弹弹力为为拉力，由绳绳子形变变而产产生，故弹弹力必沿绳绳子且指向绳绳子收缩缩方向如下图图丙所示第16页新课标同步物理必修1答案：见见解析图图第17页新课标同步物理必修1巩固练习练习 2：画出下图图甲、乙中物体A受到的弹弹力的示意图图第18页新课标同步物理必修1解析：弹弹力是一种接触力，弹弹力的方向垂直于接触点处处的切面，方向跟施力物体恢复原状的趋势趋
9、势 一致，指向被支持物体，如下图图答案：见见解析图图第19页新课标同步物理必修1三、胡克定律1内容：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2表述式：Fkx，式中的k称为弹为弹 簧的劲劲度系数，单单位：牛顿顿每米，符号是N/m.3对对胡克定律的理解(1)胡克定律成立的条件是：弹弹簧发发生弹弹性形变变，即必须须在弹弹性限度内第20页新课标同步物理必修1第21页新课标同步物理必修1典例3：竖竖直悬悬挂的弹弹簧下端，挂一重为为4 N的物体时时，弹弹簧长长度为为12 cm；挂重为为6 N的物体时时，弹弹簧长长度为为13 cm，则弹则弹 簧原长为长为_ c
10、m，劲劲度系数为为_ N/m.解析：弹弹簧上悬悬挂重物时弹时弹 簧要伸长长，由胡克定律知：弹弹簧上的弹弹力与弹弹簧的伸长长量成正比，即Fkx，其中k为劲为劲 度系数，x为弹为弹 簧伸长长量，数值值上等于伸长长后的总长总长 度减去原长长L0，即xLL0.改变悬变悬 挂重物的重量，伸长长量变变化，这样这样 可以列出两个方程，可通过过方程组组求出弹弹簧原长长和劲劲度系数第22页新课标同步物理必修1设弹设弹 簧的原长为长为 L0，劲劲度系数为为k，设设挂G14 N重物时弹时弹 簧的长长度为为L1，挂G26 N的重物时弹时弹 簧的长长度为为L2，则则L112 cm，L213 cm，由胡克定律得G1k(L
11、1L0)G2k(L2L0)代入数据解得：L010 cm，k200 N/m.即弹弹簧原长为长为 10 cm，劲劲度系数为为200 N/m.答案：10 200第23页新课标同步物理必修1名师师点拨拨：(1)弹弹力的大小与形变变程度有关，具体问题问题 中可由物理规规律求解如静止在桌面上的物体受到桌面向上的弹弹力和自身的重力作用，由二力平衡知，弹弹力的大小等于物体重力的大小(2)对弹对弹 簧的弹弹力有胡克定律：发发生弹弹性形变变的弹弹簧在弹弹性限度内，弹弹力的大小与弹弹簧的长长度变变化量成正比，即Fkx.式中F表示弹弹力，k表示劲劲度系数，与弹弹簧自身性质质有关，由弹弹簧的材料、长长度、粗细细、匝数决定，与F或x的大小无关，单单位符号是N/m；x表示弹弹簧长长度的变变化量，即：|原长长现长现长 |，单单位符号是m.注意：若x的给给出单单位为为“cm”时时，要先化为为“m”才能代入公式计计算第24页新课标同步物理必修1巩固练习练习 3：量得一只弹弹簧测测力计计3 N和5 N两刻线线之间间的距离为为2.5 cm，求(1)弹弹簧测测力计计3 N刻线线与零刻线线之间间的距离；(2)测测力计计所用弹弹簧的劲劲度系数答案：(1)3.75 cm (2)80 N/m第25页新课标同步物理必修1
