《高一物理沪科版必修1 第3章 3.2《弹力》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理沪科版必修1 第3章 3.2《弹力》课件（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、理解教材新知第3章随堂基础巩固课时跟踪训练知识点一知识点二把握热点考向考向一考向二应用创新演练3.2考向三知识点三返回返回返回1.物体在外力作用下发生的形变。物体在外力作用下发生的形变。分为弹性形变和范性形变。分为弹性形变和范性形变。2弹力发生在两个相互接触且发弹力发生在两个相互接触且发生弹性形变的物体间，其大小生弹性形变的物体间，其大小由弹性形变的程度决定，其方由弹性形变的程度决定，其方向跟物体的形变方向相反。向跟物体的形变方向相反。3弹簧弹力的大小，由胡克定弹簧弹力的大小，由胡克定律律Fkx进行计算。进行计算。返回返回 自学教材自学教材 1形变形变(1)弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，
2、物体能弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能的形变。的形变。(2)范性形变：外力撤去后，物体不能范性形变：外力撤去后，物体不能的形变。的形变。恢复原状恢复原状恢复原状恢复原状返回弹性形变弹性形变接触接触接触接触弹性形变弹性形变返回 重点诠释重点诠释 1弹力产生的成因弹力产生的成因当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对迫使它发生形变的物物体要恢复原状，才在接触位置对迫使它发生形变的物体产生力的作用。体产生力的作用。2弹力产生的过程弹力产生的过程返回3弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法(1)直接判断：直接判断：物
3、体间相互接触；物体间相互接触；发生弹性形变。发生弹性形变。两个条件必须同时满足才有弹力产生。两个条件必须同时满足才有弹力产生。(2)利用假设法判断：要判断物体在某一接触位置是否利用假设法判断：要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用，可假设与该物体接触的另一物体不存在，看受弹力作用，可假设与该物体接触的另一物体不存在，看物体是否仍保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说物体是否仍保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则有弹力作用。明物体间无弹力作用；否则有弹力作用。返回(3)根据物体的运动状态判断：看除了要研究的弹力根据物体的运动状态判断：看除了要研究的弹力外，物体所受的
4、其他作用力与物体的运动状态是否满足相外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律应的规律(目前主要应用二力平衡的规律目前主要应用二力平衡的规律)，若满足，则无，若满足，则无弹力存在；若不满足，则有弹力存在。弹力存在；若不满足，则有弹力存在。返回1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直接接触的两个物体间必然有弹力存在直接接触的两个物体间必然有弹力存在B不接触的物体间也可能存在弹力不接触的物体间也可能存在弹力C只要物体发生形变就一定有弹力只要物体发生形变就一定有弹力D在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力返回解析
5、：解析：弹力产生的两个条件弹力产生的两个条件(1)两物体接触，两物体接触，(2)发生弹发生弹性形变，两个条件必须同时具备，所以，性形变，两个条件必须同时具备，所以，D正确，正确，A、B、C错误。错误。答案：答案：D返回 自学教材自学教材 1弹性限度弹性限度当弹性形变超过一定限度时，撤去作用后，物体不当弹性形变超过一定限度时，撤去作用后，物体不能完全恢复能完全恢复的限度。的限度。原状原状返回2胡克定律胡克定律(1)内容：在内容：在内，弹力的大小跟弹簧伸长内，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短或缩短)的长度成正比。的长度成正比。(2)数学表达式：数学表达式：Fkx。其中。其中k叫做弹簧的叫做弹簧的，其单
6、位是，其单位是。它反映了弹簧的一种。它反映了弹簧的一种性质。性质。弹性限度弹性限度劲度系数劲度系数N/m力学力学返回 重点诠释重点诠释 1对胡克定律的理解对胡克定律的理解(1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。弹簧发生形变时必须在弹性限度内。(2)x是弹簧的形变量，不是弹簧的原长，也不是弹簧是弹簧的形变量，不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度。劲度系数形变后的实际长度。劲度系数k只与弹簧本身有关，由弹只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定的。簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定的。返回(3)弹力与弹簧伸长量的关系可弹力与弹簧伸长量的关系可用用Fx图像表示，如图图
7、像表示，如图321，图线的斜率即为弹簧的劲度系数。图线的斜率即为弹簧的劲度系数。(4)由于由于F1kx1，F2kx2，故故FF2F1kx2kx1k(x2x1)kx，因此，弹簧上弹力的，因此，弹簧上弹力的变化量变化量F与形变量的变化量也成正比关系，即与形变量的变化量也成正比关系，即Fkx。图图321返回2弹力的大小弹力的大小除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。比如悬挂在借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力竖直细绳上的物体处于静止状态时，物
8、体受绳向上的拉力和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小。重力的大小。返回返回答案：答案：C返回 自学教材自学教材 (1)压力压力(支持力支持力)的方向一定的方向一定接触面指向被压接触面指向被压(被支持被支持)的物体。的物体。(2)绳索的弹力方向一定沿着绳索的弹力方向一定沿着而指向绳索而指向绳索的方向。的方向。垂直于垂直于绳索绳索收缩收缩返回 重点诠释重点诠释 1弹力的方向弹力的方向弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，与受力物体发生弹性形变的方向相反。与受力物体发生弹性形变
9、的方向相反。返回类型类型方向方向图示图示接触接触方式方式面与面面与面垂直接触面指向被支垂直接触面指向被支持物体持物体点与面点与面过接触点垂直于面指过接触点垂直于面指向被支持物体向被支持物体点与点点与点垂直于公共切面指向垂直于公共切面指向受力物体受力物体返回类型类型方向方向图示图示轻绳轻绳沿绳收缩方向沿绳收缩方向轻杆轻杆可沿杆可沿杆可不沿杆可不沿杆(根据物体的状根据物体的状态判断态判断)返回类型类型方向方向图示图示轻弹簧轻弹簧 沿弹簧形变的反方向沿弹簧形变的反方向返回3作出图作出图322中各物体受到各接触面作用的弹力示意图。中各物体受到各接触面作用的弹力示意图。图图322返回解析：解析：分析此类
10、问题的关键是确定接触面，对于点分析此类问题的关键是确定接触面，对于点面面接触、面接触、面面接触类问题容易确定，这里出现的面即为面接触类问题容易确定，这里出现的面即为接触面，对于点接触面，对于点点接触，过接触点的两个物体的公切点接触，过接触点的两个物体的公切面即为接触面。各物体所受弹力如图所示。面即为接触面。各物体所受弹力如图所示。答案：答案：见解析见解析返回返回例例1在图在图323中，中，A、B之间一定有弹力的是之间一定有弹力的是()图图323思路点拨思路点拨物体接触并产生弹性形变时，就能产生物体接触并产生弹性形变时，就能产生弹力的作用；无法直接判断有无形变时，可用假设法。弹力的作用；无法直接
11、判断有无形变时，可用假设法。返回解析解析A、C选项中，两球接触但没有相互挤压，所选项中，两球接触但没有相互挤压，所以以A和和B之间不产生弹力作用，选项之间不产生弹力作用，选项A、C错误；错误；B选项选项中，若把中，若把B球撤掉，球撤掉，A球将不能保持原来静止的状态，故球将不能保持原来静止的状态，故两球间存在弹力，两球间存在弹力，B选项正确；选项正确；D选项中，若把斜面选项中，若把斜面B撤撤除，小球除，小球A仍会静止在原来的状态，故小球与斜面间无弹仍会静止在原来的状态，故小球与斜面间无弹力，力，D选项错误。选项错误。答案答案B返回借题发挥借题发挥相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体相互
12、接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生。两物体间才有弹力产生。返回1如图如图324所示，球所示，球A、球、球D分别与斜面分别与斜面B和物体和物体E靠在一起，靠在一起，C为光滑水平面。试判定为光滑水平面。试判定A与与B、D与与E之间是否存在弹力的作用。之间是否存在弹力的作用。图图324返回解析：解析：若小心地将若小心地将B或或E向左移去，球向左移去，球A或或D仍保持静仍保持静止，可见止，可见A、D的静止与的静止与B、E是否紧贴着无关，即使紧是否紧贴着无关，即使紧贴着彼此
13、间也没有产生形变，故贴着彼此间也没有产生形变，故A与与B、D与与E之间显之间显然无弹力的作用。然无弹力的作用。答案：答案：A与与B、D与与E之间无弹力的作用之间无弹力的作用返回例例2在半球形光滑容器内放在半球形光滑容器内放置一细杆，细杆与容器的接触点分置一细杆，细杆与容器的接触点分别为别为A、B两点，如图两点，如图325所所示，容器上示，容器上A、B两点对细杆的两点对细杆的作用力的方向分别为作用力的方向分别为()图图325返回A均竖直向上均竖直向上B均指向球心均指向球心CA点处的弹力指向球心点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上点处的弹力竖直向上DA点处的弹力指向球心点处的弹力指向球心O，
14、B点处的弹力垂直于细杆向上点处的弹力垂直于细杆向上思路点拨思路点拨先明确两物体间弹力的作用类型，再根据各种类先明确两物体间弹力的作用类型，再根据各种类型的特点判断弹力的方向。型的特点判断弹力的方向。返回解析解析支持力、压力的方向垂直于接触面或其切面。支持力、压力的方向垂直于接触面或其切面。在在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该处球面点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该处球面的切面，指向球心；在的切面，指向球心；在B点，容器的边缘跟杆的侧面接触，点，容器的边缘跟杆的侧面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，该处的支持力应垂直于杆向上，D正确，正确，A、B、C错误。错误。答案答案D返回
15、借题发挥借题发挥确定弹力方向的方法：确定弹力方向的方法：(1)若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；(2)若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；(3)若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的切面；若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的切面；(4)若接触处之一为一直线，则弹力一定垂直于该直线若接触处之一为一直线，则弹力一定垂直于该直线返回2画出图画出图326中物体所受弹力的示意图，题图中各中物体所受弹力的示意图，题图中各接触面均光滑，各物体均静止。接触面均光滑，各物体均静止。图图326返回解析：
16、解析：绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物体与绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物体与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两支持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两球心的连线指向小球。球心的连线指向小球。答案：答案：见解析见解析返回例例3如图如图327所示，两根相所示，两根相同的轻弹簧同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为，劲度系数皆为k4102N/m，悬挂重物的质量分别为，悬挂重物的质量分别为m12kg和和m24kg。若不计弹。若不计弹簧质量，取簧质量，取g10N/k
17、g，则平衡时弹簧，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量的伸长量分别是多少？分别是多少？图图327返回思路点拨思路点拨分别对分别对m2和整体进行分析，由二力平和整体进行分析，由二力平衡的条件得到弹簧的弹力大小，然后由胡克定律求解两衡的条件得到弹簧的弹力大小，然后由胡克定律求解两弹簧的伸长量。弹簧的伸长量。返回答案答案15cm10cm返回借题发挥借题发挥有关弹簧形变量大小的计算问题，应以弹力的受力有关弹簧形变量大小的计算问题，应以弹力的受力物体为研究对象，进行全面的受力分析，由物体所受其物体为研究对象，进行全面的受力分析，由物体所受其他力的大小求出弹力大小，最后依据胡克定律求出弹簧他力的大小求出弹力大小，最后依据胡克定律求出弹簧的形变量大小。的形变量大小。返回如果将例题中的重物如果将例题中的重物m1、m2及弹及弹簧按如图簧按如图328所示连接在地面上，所示连接在地面上，当重物都静止时，弹簧当重物都静止时，弹簧S1、S2的压的压缩量分别是多少？缩量分别是多少？图图328返回答案：答案：5cm15cm同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
