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1、第二节弹力第二节弹力第三章相互作用第三章相互作用栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件,并会判断弹力知道形变的概念及弹力产生的原因和条件,并会判断弹力的方向的方向2了解显示微小形变的方法了解显示微小形变的方法3掌握胡克定律计算弹簧弹力的方法掌握胡克定律计算弹簧弹力的方法学学学学习习目目目目标标栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主
2、学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用新新 知知 初初 探探 自自 主主 学学 习习一、一、弹弹性形性形变变和和弹弹力力自研教材自研教材1形形变变:物体在力的作用下物体在力的作用下_或或_发发生的改生的改变变2弹弹性形性形变变:撤去作用力后,能撤去作用力后,能够够_的形的形变变3弹弹性性限限度度:形形变变超超过过一一定定限限度度时时,撤撤去去作作用用力力后后,物物体体不能完全恢复原状,不能完全恢复原状,这这个限度叫做个限度叫做弹弹性限度性限度4弹弹力力:发发生生_的的物物体体,由由于于要要恢恢复复原原状状,对对与与它它_的物体会的物体会产产生力的作用,生力的作用,这这种力叫种力叫弹弹力力形状
3、形状体体积积恢复原状恢复原状弹弹性形性形变变接触接触栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用成功发现成功发现判断正判断正误误(1)所有形所有形变变在撤去外力后都能恢复原状在撤去外力后都能恢复原状()(2)两个相互接触的物体之两个相互接触的物体之间间一定存在一定存在弹弹力力()(3)若两个物体之若两个物体之间间存在存在弹弹力,力,则则它它们们一定接触一定接触()(4)若物体若物体发发生了生了弹弹性形性形变变,则则物体一定受到了物体一定受到了弹弹力力()提示:提示:(
4、1)(2)(3)(4)栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用二、几种二、几种弹弹力力自主探究自主探究1接触面接触面间间的的弹弹力方向力方向(1)一一本本书书放放在在水水平平桌桌面面上上,书书和和桌桌面面都都发发生生了了形形变变,从从而而它它们们之之间间产产生生了了弹弹力力书书对对桌桌面面的的压压力力是是如如何何产产生生的的?方方向向怎怎样样?桌面?桌面对书对书的支持力是如何的支持力是如何产产生的?方向怎生的?方向怎样样?(2)在在图图中画出物中画出物块块所受所受
5、弹弹力的示意力的示意图图2细绳细绳上的上的弹弹力方向力方向用用细绳细绳拉物拉物块块,细绳对细绳对物物块块的拉力是如何的拉力是如何产产生的?方向如何生的?方向如何?栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用成功发现成功发现1接触面接触面间间的的弹弹力方向与接触面力方向与接触面_,支持力指向被,支持力指向被_的物体,的物体,压压力指向被力指向被_的物体的物体2细绳细绳上的上的弹弹力方向沿力方向沿细绳细绳_方向方向垂直垂直支持支持压压收收缩缩栏目栏目导引导引知能演练知能演
6、练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用三、胡克定律三、胡克定律自主探究自主探究下表是某同学为下表是某同学为“探究弹力探究弹力F和弹簧伸长和弹簧伸长x的关系的关系”所测的几组所测的几组数据,根据这些数据你能发现什么规律?数据,根据这些数据你能发现什么规律?实验实验序号序号123456F/N00.981.962.943.924.90x/cm01.002.053.003.955.00栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知
7、初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用成功发现成功发现1胡胡克克定定律律:弹弹簧簧发发生生弹弹性性形形变变时时,弹弹力力的的大大小小F跟跟弹弹簧簧伸伸长长(或或缩缩短短)的的长长度度x成成_2公式:公式:F_,其中,其中k为弹为弹簧的簧的劲劲度系数,度系数,单单位:位:_,符号:,符号:N/m,它的大小反,它的大小反应应了了弹弹簧的簧的软软硬程度硬程度正比正比kx牛牛顿顿/米米栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用要要 点点 探探 究究 讲讲
8、练练 互互 动动要点一要点一弹弹力的力的产产生及其有无的判断生及其有无的判断1弹弹力力产产生的生的过过程程2弹弹力是否存在的判断方法力是否存在的判断方法(1)直直接接法法:对对于于形形变变比比较较明明显显的的情情况况,可可以以根根据据弹弹力力产产生生的的条条件件判判断断:物物体体间间相相互互接接触触;发发生生弹弹性性形形变变两两个个条条件件必必须须同同时满时满足才有足才有弹弹力力产产生生栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用(2)对于形变不明显的情况,可用以下两
9、种方法来判断:对于形变不明显的情况,可用以下两种方法来判断:利用假设法判断利用假设法判断可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉看此物体还能可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉看此物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用体间无弹力作用;否则,有弹力作用利用力的作用效果分析利用力的作用效果分析如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态,看物体或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态,看
10、物体的受力是否与物体的运动状态相符合,从而确定物体所受弹的受力是否与物体的运动状态相符合,从而确定物体所受弹力的有无力的有无特特别别提醒:提醒:相互接触是相互接触是产产生生弹弹力的首要条件,但相互接触的力的首要条件,但相互接触的物体物体间间不一定存在不一定存在弹弹力力栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用例例1 下图中的物体下图中的物体a、b均处于静止状态,均处于静止状态,a、b间一定有间一定有弹力的是弹力的是()【思路点思路点拨拨】物体物体a、b间间的形的形变
11、变不易不易观观察,可用假察,可用假设设法或法或力的作用效果法来判断它力的作用效果法来判断它们们之之间间是否有是否有弹弹力力栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用【解解析析】在在图图A、C、D中中,若若将将物物体体b拿拿走走,物物体体a仍仍能能保保持持原原来来的的静静止止状状态态,表表明明物物体体a、b间间无无弹弹力力作作用用,而而对对于于B图图中中的的情情况况,若若将将物物体体b拿拿走走,物物体体a会会向向右右运运动动,故故物物体体a、b间间存在存在弹弹力故力故
12、选选B.【答案答案】B【易易误误警警示示】(1)误误认认为为只只要要有有接接触触一一定定存存在在弹弹力力作作用用,而而忽略了忽略了弹弹力力产产生的另一个条件生的另一个条件发发生生弹弹性形性形变变(2)误认为误认为只要有形只要有形变变就有就有弹弹力,而忽略了力,而忽略了弹弹力力产产生的另一个生的另一个条件条件接触接触栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用跟踪训练跟踪训练1下列关于弹力的几种说法,其中正确的是下列关于弹力的几种说法,其中正确的是()A只要两物体接触就
13、一定产生弹力只要两物体接触就一定产生弹力B静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变生了形变D只要物体发生形变就一定有弹力产生只要物体发生形变就一定有弹力产生解解析析:选选C.两两物物体体接接触触并并发发生生弹弹性性形形变变才才产产生生弹弹力力,A、D错错误误,静静止止在在水水平平面面上上的的物物体体重重力力的的施施力力物物体体是是地地球球,受受力力物物体体是是物物体体,而而压压力力的的施施力力物物体体是是该该物物体体,受受力力物物体体
14、是是水水平平面,两力不同,面,两力不同,B错误错误,C正确故正确故选选C.栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用要点二要点二弹弹力方向的确定力方向的确定弹弹力力的的方方向向与与施施力力物物体体形形变变方方向向相相反反,作作用用在在受受力力物物体体上上,几种常几种常见见情况如下表:情况如下表:类类型型方向方向图图示示接触接触方式方式面与面面与面垂直公共接触面垂直公共接触面点与面点与面过过点垂直于面点垂直于面点与点点与点垂直于切面垂直于切面栏目栏目导引导引知能演练知
15、能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用类类型型方向方向图图示示轻绳轻绳沿沿绳绳收收缩缩方向方向轻轻杆杆可沿杆可沿杆可不沿杆可不沿杆轻弹轻弹簧簧沿沿弹弹簧形簧形变变的的反方向反方向栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用特特别别提醒:提醒:判断判断弹弹力方向的方法是:先明确两物体之力方向的方法是:先明确两物体之间间作用作用的的类类型,再根据各种型,再根据各种类
16、类型的特点来判断型的特点来判断弹弹力的方向力的方向栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用例例2 在下列四图中画出物体在下列四图中画出物体P受到的各接触点或面对它的受到的各接触点或面对它的弹力的示意图,其中甲、乙、丙中物体弹力的示意图,其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态,丁处于静止状态,丁中物体中物体P(即球即球)在水平面上匀速滚动在水平面上匀速滚动栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知
17、初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用【解解析析】甲甲中中属属于于绳绳的的拉拉力力,应应沿沿绳绳指指向向绳绳收收缩缩的的方方向向,因因此此弹弹力力方方向向沿沿绳绳向向上上;乙乙中中A点点属属于于点点与与球球面面相相接接触触,弹弹力力应应垂垂直直于于球球面面的的切切面面斜斜向向上上,必必过过球球心心O,B点点属属于于点点与与杆杆相相接接触触,弹弹力力应应垂垂直直于于杆杆斜斜向向上上;丙丙中中A、B两两点点都都是是球球面面与与平平面面相相接接触触,弹弹力力应应垂垂直直于于平平面面,且且必必过过球球心心,所所以以A处处弹弹力力方方向向水水平平向向右右,B处处弹弹力力垂垂直直于于斜斜
18、面面向向左左上上方方,且且都都过过球球心心;丁丁中中小小球球P不不管管运运动动与与否否,都都属属于于平平面面与与球球面面相相接接触触,弹弹力力应应垂垂直直于于平平面面,且且过过球球心心,即即向向上上它它们们所所受受弹弹力力的示意的示意图图如如图图所示所示【答案答案】见见解析解析栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用【方方法法总总结结】(1)若若接接触触面面之之一一为为平平面面,则则弹弹力力一一定定垂垂直直于于该该平面;平面;(2)若接触面之一若接触面之一为为球面
19、,球面,则弹则弹力一定力一定过过球心;球心;(3)若接触面之一若接触面之一为为曲面,曲面,则弹则弹力一定垂直于力一定垂直于过过接触点的切面;接触点的切面;(4)若接触若接触处处之一之一为为一直一直线线物体,物体,则弹则弹力一定垂直于力一定垂直于该该直直线线栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用跟踪训练跟踪训练2请在下面四图中画出杆或球所受的弹力请在下面四图中画出杆或球所受的弹力(1)杆靠在墙上杆靠在墙上(2)小球用细绳拴着静止在大球面上小球用细绳拴着静止在大球面
20、上(3)球用细线悬挂在竖直墙上球用细线悬挂在竖直墙上(4)点点1、2、3都可能是球的重心位置,点都可能是球的重心位置,点2是球心,是球心,1、2、3点在同一竖直线上点在同一竖直线上栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用解解析析:本本题题考考查查对对弹弹力力方方向向的的判判定定,关关键键是是熟熟悉悉各各种种接接触触中中的的弹弹力方向力方向(1)杆杆在在重重力力作作用用下下对对A、B两两处处都都产产生生挤挤压压作作用用,故故A、B两两处处对对杆杆都都有有弹弹力力,弹
21、弹力力方方向向与与接接触触点点的的平平面面垂垂直直如如图图甲甲所所示示(2)细细绳绳对对小小球球有有拉拉力力,沿沿绳绳收收缩缩方方向向;大大球球对对小小球球有有支支持持力力,方向沿两球心方向沿两球心连线连线(3)球球挤挤压压墙墙壁壁且且拉拉紧紧绳绳子子,所所以以墙墙对对球球的的弹弹力力与与墙墙面面垂垂直直;绳绳子子对对球的球的弹弹力沿力沿绳绳子斜向上如子斜向上如图图丙所示丙所示栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用(4)当重心不在球心当重心不在球心处时处时,弹弹
22、力作用也必通力作用也必通过过球心球心O,如,如图图丁丁所示所示应应注意不要注意不要错误错误地地认为弹认为弹力作用力作用线线必定通必定通过过球的重心球的重心答案:答案:见见解析解析图图栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用要点三要点三弹弹力的力的计计算方法算方法1弹弹簧的簧的弹弹力力(1)应应用用胡胡克克定定律律Fkx求求解解其其中中x为为弹弹簧簧的的形形变变量量(可可能能为为伸伸长长量量,也也可可能能为为缩缩短短量量),k为为弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数,只只与
23、与弹弹簧簧本本身身有有关关,由由弹弹簧簧本本身身的的材材料料、长长度度、粗粗细细、匝匝数数等等因因素素决决定定(2)弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长量量的的关关系系可可用用Fx图图象象表表示示,如如图图所所示示,图线图线的斜率即的斜率即为弹为弹簧的簧的劲劲度系数度系数栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用(3)弹簧上弹力的变化量弹簧上弹力的变化量F与形变量的变化量也成正比关系,与形变量的变化量也成正比关系,即即Fkx.2除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算,一般要
24、借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竖直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和重力细绳上的物体处于静止状态时,物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重力的大作用根据二力平衡,可知绳的拉力大小等于物体重力的大小小栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用例例3 在在水水平平桌桌面面上上一一根根弹弹簧簧在在弹弹性性限限度度内
25、内,对对其其施施加加30 N的的拉拉力力时时,其其长长度度为为20 cm,对对其其施施加加30 N压压力力时时,其其长长为为14 cm,试试求求该弹该弹簧的自然簧的自然长长度和它的度和它的劲劲度系数度系数【思路点思路点拨拨】Fkx中的中的x指指弹弹簧的形簧的形变变量量栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用【解解析析】设设弹弹簧簧原原长长为为L0,劲劲度度系系数数为为k,对对其其施施加加拉拉力力时时,由胡克定律有:,由胡克定律有:F1k(l1L0)对对其施加其施加
26、压压力力时时,有:,有:F2k(L0l2)解得:解得:L017 cm,k1 000 N/m.【答案答案】17 cm1 000 N/m栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用跟踪训练跟踪训练3如如图图所所示示,轻轻质质弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数为为k,小小球球重重为为G,平平衡衡时时球球在在A处处,今今用用力力F压压球球使使弹弹簧簧缩缩短短x,球球至至B处处,则则此此时时弹弹簧簧的的弹弹力力为为()AkxBkxGCGkx D以上都不以上都不对对栏目栏目导引导引知能
27、演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用解解析析:选选B.设设球球在在A处处时时弹弹簧簧已已压压缩缩了了x,球球平平衡衡时时弹弹力力FAGkx,球球在在B处处时时,弹弹簧簧又又压压缩缩了了x,球球再再达达平平衡衡时时弹弹力力FBk(xx)Gkx,故,故选选B.栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用寻寻 规规 探探 法法 思思 维维 启启 迪迪有关双有关
28、双弹弹簧的簧的问题问题【范例范例】(8分分)如如图图所所示示,A、B是是两两个个相相同同的的轻轻弹弹簧簧,原原长长都都是是l010 cm,劲劲度度系系数数k500 N/m,如如果果图图中中悬悬挂挂的的两两个个物物体体质质量量均均为为m,现现测测得得两两个个弹弹簧簧的的总总长长为为26 cm,则则物物体体的的质质量量m是是多少?多少?(取取g10 N/kg)【思路点思路点拨拨】先确定出每根先确定出每根弹弹簧的簧的弹弹力大小,然后根据胡力大小,然后根据胡克定律列式求解克定律列式求解栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初
29、探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用【解解析析】B弹弹簧簧弹弹力力FBmg,A弹弹簧簧弹弹力力FA2mg,若若两两弹弹簧伸簧伸长长量分量分别为别为xA、xB则则FAkxA,FBkxB (4分分)由由题题意得:意得:xAxB2l00.26 m(2分分)由以上各式可得:由以上各式可得:m1 kg.(2分分)【答案答案】1 kg栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用【方法方法总结总结】有关有关弹弹簧形簧形变变量大小的量大小的计计算算问题问题,应应以以
30、弹弹力力的受力物体的受力物体为为研究研究对对象,象,进进行全面的受力分析,行全面的受力分析,由物体所受由物体所受其他力的大小了解其他力的大小了解弹弹力大小,最后依据胡克定律求出力大小,最后依据胡克定律求出弹弹簧的簧的形形变变量大小量大小.栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用知知 能能 演演 练练 轻轻 松松 闯闯 关关栏目栏目导引导引知能演练知能演练轻松闯关轻松闯关寻规探法寻规探法思维启迪思维启迪要点探究要点探究讲练互动讲练互动新知初探新知初探自主学习自主学习第三章相互作用第三章相互作用本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放