《高一物理必修一31弹力11章节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理必修一31弹力11章节（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 弹力,点此播放教学视频,牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭、推、拉、提、举都是常见的弹力,弹力从本质上来说，是由电磁力引起的,点此播放教学视频,形变：,物体被弯曲,物体的形状或体积的改变叫做形变。,、压缩、拉长、扭转等。,点此播放教学视频,形变后能恢复原状,形变后不能恢复原状,弹性形变,非弹性形变,如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度,点此播放教学视频,讨论： 我用力推墙或压桌面，那么墙和桌面也会发生形变吗？,点此播放教学视频,点此播放教学视频,总结：任何物体都可以发生形变,点此播放教学视频,猜想：物体发生弹性形变后要恢复原状，对与它接
2、触的物体会有什么作用呢？,实例分析1,我们现在一起来进行下面的操作：用手扯住弹簧或橡皮筋的两端，在其的弹性限度范围内拉弹簧或橡皮筋，使其发生形变。在操作的同时，用心体会一下手与弹簧或橡皮筋之间的相互作用。,实例分析2,两手拇指根处相互挤压，发生形变。用心体会两手间的相互作用。,猜想：物体发生弹性形变后要恢复原状，对与它接触的物体会有什么作用呢？,点此播放教学视频,1、概念：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。,2、弹力产生的条件：,施力物体,受力物体,直接接触 + 发生弹性形变,弹力产生在直接接触并发生弹性形变的物体之间。,接触力,例1 关于弹力的产
3、生下列说法（ ） A、只要两物体接触就一定产生弹力 B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C、只要两物体发生形变就一定产生弹力 D、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用,D,点此播放教学视频,F1,F2,两个相互接触的物体间一定会产生弹力吗？如何判断弹力的存在？,设想,如果右面墙壁撤去时,A物体会“动”,则有弹力,否则没有.,点此播放教学视频,“弹力有无的判断”跟踪练习：,判断球与斜面间有无弹力,点此播放教学视频,弹力的方向,绳子（橡皮筋）,沿着绳而指向绳收缩的方向,支持面上的支持力和压力,过接触点 垂直接触面(平面或公切面) 指向受力物体,要点二 弹力方向的确定 弹力的方向
4、与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情况如下表：,点此播放教学视频,1、平面与平面接触,总结：弹力垂直接触面,例题1：分析A受到的弹力（A均处于静止状态）,点此播放教学视频,O,A,B,F1,F2,A点处是半圆球壳（点）与棒（平面）相接触,B点处是半圆（圆弧面）与棒（点）相接触,过接触点 垂直接触面(平面或公切面) 指向受力物体,点此播放教学视频,总结：弹力通过接触点垂直于平面或曲面的切面,2、点与面接触,例题2：分析物体A受到的弹力（A均处 于静止状态）,点此播放教学视频,3、曲面与曲面接触,例3：分析球A所受到的弹力,总结：弹力的方向总是垂直接触面或曲面的切
5、面，并指向被压或被支撑的物体。,支持力与压力属于弹力,A,点此播放教学视频,例2 在下图所示图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态，丁中物体P(即球)在水平面上匀速滚动,点此播放教学视频,【答案】 它们所受弹力的示意图如图所示：,点此播放教学视频,变式2 请在图中画出杆或球所受的弹力 (a)杆靠在墙上 (b)球用细线悬挂在竖直墙上 (c)点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，1、2、3点在同一竖直线上,点此播放教学视频,【解析】 本题考查对弹力方向的判定，关键是熟悉各种接触中的弹力方向 (a)杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A
6、、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点所在的平面垂直如图(a)所示 (b)球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子斜向上如图(b)所示 (c)当重心不在球心处时，弹力作用也必通过球心点2，如图(c)所示应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心,点此播放教学视频,弹力的大小,弹力的大小跟形变的大小有关系，在弹性限度内，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也消失.,点此播放教学视频,弹簧的弹力,实验探究,点此播放教学视频,推论：弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也消失.,胡克定律：弹簧发生弹性形变时.弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）
7、的长度成正比,点此播放教学视频,胡克定律,式中的x是弹簧的形变量，k称为弹簧的劲度系数 单位是牛顿每米，单位的符号是N/m,点此播放教学视频,图像的斜率代表什么？,弹簧的劲度系数,点此播放教学视频,例：一根劲度系数为103N/m的弹簧,在受500N的力作用时, 长度为63cm,当不受外力作用时, 弹簧的长度可能为: ( ) A. 83cm B. 13cm C. 113cm D. 38cm,注：对于弹簧，要注意有伸长与压缩两种状态。,BC,点此播放教学视频,例3 一根轻质弹簧，当它受到10 N的拉力时长度为12 cm，与它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹簧不受力时的自然长度为多少？该弹
8、簧的劲度系数为多少？ 【解析】 同一弹簧劲度系数k是不变的，作用力不同，弹簧的形变量不同，但都遵从胡克定律 解法一：设弹簧的自然长度为l0，由胡克定律有： 当F110 N，l112 cm时，F1k(l1l0) 当F225 N，l215 cm时，F2k(l2l0),点此播放教学视频,【答案】 10 cm 500 N/m,点此播放教学视频,变式3 一根弹簧在弹性限度内，对其施加30 N的拉力时，其长度为20 cm，对其施加30 N压力时，其长为14 cm，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数 【解析】 设弹簧原长为l0，劲度系数为k，对其施加拉力时，由胡克定律有：F1k(l1l0) 对其施加压力时，
9、有F2k(l0l2) 解得：l017 cm，k1000 N/m. 【答案】 17 cm 1000 N/m,点此播放教学视频,典例1 一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是( ) A地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 B地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变 C汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变 易错点1：对弹力产生原因理解不到位 D以上说法都不正确,纠错补练1 下列关于弹力的说法正确的是( ) A木板放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木
10、块发生了形变而产生的 B拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，因为木头发生了形变而产生的 C绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向 D挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的,【答案】 CD,点此播放教学视频,易错点2：不能正确分析轻杆的弹力 典例2 如下图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( ) A大小为2 N，方向平行于斜面向上 B大小为1 N，方向平行于斜面向上 C大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D大小为2 N，方向竖直向上 【错因分析】 误认为杆中的弹力一定
11、沿杆而错选 【解析】 小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向 【正确答案】 D,点此播放教学视频,【题后反思】 杆中的弹力可能沿杆也可能不沿杆，而轻绳的弹力一定沿渑 纠错补练2 如图所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球小车处于静止状态，分析杆对球的弹力的大小和方向 【解析】 由于球处于平衡状态，根据二力平衡的条件知，杆对球的弹力方向与重力方向相反，竖直向上，弹力大小与球的重力大小相等，为mg. 【答案】 mg，竖直向上,点此播放教学视频,1关于弹力的方向，下列说法正确的是( ) A压力的方向总是垂直于接触
12、面，并指向被压物体 B支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持物体 C绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向 D杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向 【解析】 本题主要考查了弹力的方向问题，压力、支持力总是垂直于接触面，由施力物体指向受力物体，绳子类软物体产生的弹力一定沿绳子收缩的方向，而杆产生的弹力方向不一定，要具体情况具体分析 【答案】 ABC,点此播放教学视频,2将一本书放在水平桌面上静止，则下面说法中正确的是 ( ) A书对桌面的压力就是书受的重力，施力物体是地球 B书对桌面的压力就是书受的重力，施力物体是桌子 C书对桌面的压力是弹力，在数值上等于书受的重力 D书能静
13、止，是由于书的重力大于桌面对书的支持力 【解析】 书对桌面的压力属弹力，其施力物体是书，A、B错；由于书处于静止状态，书的重力与书受到桌面的支持力大小相等，而书对桌面的压力和桌面对书的弹力大小相等，故书对桌面的压力与重力在数值上相等，C对、D错 【答案】 C,点此播放教学视频,3一物体静止在斜面上时，正确表示斜面对物体的弹力F的方向的图是 ( ) 【解析】 物体所受的弹力是支持力，要先找接触面，就是斜面，支持力应该垂直于斜面，从接触位置指向物体，所以答案为A.,点此播放教学视频,4原长为16 cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100 N的力由两端反 向拉时，弹簧长度变为18 cm；若将弹簧一端
14、固定在墙上，另一端由甲 一人用200 N的力拉，这时弹簧长度变为_ cm，此弹簧的劲度系数为 _ N/m. 【答案】 20 cm 5103 N/m,点此播放教学视频,课堂小结,、弹力的作用点： 两物体接触处，在受力物体上 三、一、弹力产生条件： 1、直接接触 2、发生弹性形变 二弹力的方向： 与发生弹性形变的物体恢复原状的方向相同 1、绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向 2、压力和支持力的方向都过接触点垂直接触 面(平面或公切面)指向受力物体 四、弹力大小： 与弹性形变量的大小有关 1、弹簧弹力：胡克定律 F k x 2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解,点此播放教学视频,（二）弹力的三要素
15、,大小,方向,作用点,接触力,两物体接触处，在受力物体上,与发生弹性形变的物体恢复原状的方向相同,与弹性形变量的大小有关,点此播放教学视频,1.如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k=4102N/m，悬挂的重物的质量分别为m1=2 kg和m2=4 kg.若不计弹簧质量，取g=10 m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为 ( ) A. 5 cm，10 cm B.10 cm，5 cm C.15 cm，10 cm D. 10 cm，15 cm,C,点此播放教学视频,课堂小结,一、弹力产生条件： 1、直接接触 2、发生弹性形变 二、弹力的作用点： 两物体接触处，在受力物体上 三、弹力的方向： 与发生弹性形变的物体恢复原状的方向相同 1、绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向 2、压力和支持力的方向都过接触点垂直接触 面(平面或公切面)指向受力物体 四、弹力大小： 与弹性形变量的大小有关 1、弹簧弹力：胡克定律 F k x 2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解,末受到拉力时,绳子形变方向,拉力,绳的弹力:,： 是由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，方向沿着绳而指向绳收缩的方向。,点此播放教学视频,FN,方法：撤去支撑物法 假设法+共点力平衡法,F,FN,F,不平衡,不平衡,不平衡,点此播放教学视频,
