《弹力》课件

目标导航1.知道形变的概念和分类．2．知道弹力产生的条件及掌握弹力方向和有无的判断方法．(重点＋难点)3．了解弹力和形变的关系，并能用胡克定律计算弹力．(重点)一、弹力观看下面的微课视频思考以下问题：1、什么是形变，有哪些种类的形变？2、什么是弹力，产生弹力需要哪些体条件？总结归纳1、形变：物体在力的作用下发生的形状或体积改变拍球、射箭、撑杆跳、蹦蹦床（1）弹性形变：在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变（2）弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。2．弹力(1)定义：发生__________的物体，由于要恢复原状，就会对跟它______使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．(2)产生条件:①____；②物体发生________.弹性形变接触接触弹性形变想一想1．把一个玻璃瓶装满水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，如图所示，用手按压玻璃瓶，细管中的水就上升，这说明什么问题？提示：说明按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小，水被挤压上升．二、胡克定律1．内容：在_________内，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．数学表达式：_______，其中k叫做弹簧的_________，其单位是______.弹性限度F＝kx劲度系数N/m想一想2．到实验室借一个弹簧测力计，弹簧测力计能测物体重力，想一想其原理是什么？提示：由二力平衡和胡克定律知，重力作用下，弹簧秤被拉长，弹力等于重力．三、弹力的方向1．压力(支持力)的方向一定_____接触面指向被压(被支持)的物体．2．绳索的弹力方向一定沿着____而指向绳索_____的方向．四、多种多样的形变形变的种类：形变一般包括_____形变、____形变、_____形变、_____形变、_____形变.垂直绳索收缩拉伸压缩弯曲扭转剪切要点探究讲练互动要点一物体间弹力有无的判断学案导引1．只要两物体接触就一定有弹力吗？只有形变呢？2．弹力产生的条件是什么？如何判断两物体间弹力的有无？方法思路例证假设法假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力图中细线竖直、斜面光滑,因为去掉斜面体后,小球的运动状态不变,故小球只受细线的拉力,不受斜面的支持力方法思路例证替换法用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态，如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力图中轻杆AB、AC,用绳替换AB，原装置状态不变，说明AB对物体施加的是拉力；用绳替换AC,原状态不能维持，说明AC对物体施加的是支持力方法思路例证状态法由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律，后面将学到)列方程，求解物体间的弹力图中各接触面均光滑，小球处于静止状态，由二力平衡可知，地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡，但没有与墙面对小球的弹力相平衡的力，因此竖直墙面对小球不产生弹力的作用如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在AB上，D物体悬挂在线的下端时绳恰好竖直，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法中正确的是()A．A对B的弹力方向水平向右B．C对地面的压力大小等于C的重力例1C．D对斜面没有压力作用D．斜面对D的支持力垂直斜面向上【思路点拨】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．【精讲精析】A和B接触但没有相互挤压，所以A和B之间不产生弹力作用,选项A错误：C对A、B产生向下的压力作用，对地面并不产生压力，选项B错误；如果撤去斜面，D物体仍然静止，处于原来的状态，所以D与斜面之间没有弹力作用，选项C正确，D错误．【答案】C【规律总结】判断有无弹力的步骤：(1)明确研究对象，明确接触情况；(2)假设将与物体相接触的物体去掉，分析研究对象是否还能在该位置保持原来的状态；(3)若研究对象不能保持原来的状态，说明该处有弹力，反之，就没有弹力．变式训练1．在甲、乙两图中，A、B之间一定有弹力的是________图解析：乙图中，A、B两物体虽然接触但没有弹力，而甲图中，A、B之间一定有弹力，这是因为如果去掉其中的一个小球，另外一个小球的状态一定变化．答案：甲要点二弹力方向的判断学案导引1．两物体之间是点和面相接触时，弹力的方向如何确定？2．两个相互接触的球面之间存在弹力时，弹力方向一定沿两球心的连线吗？3．绳的弹力方向沿绳收缩的方向，杆的弹力方向一定沿着杆的方向吗？(1)弹力的方向：与使物体发生形变的外力方向相反，即与物体形变的方向相反，与接触面垂直．支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体；绳的拉力的方向是沿着绳收缩的方向，接触面是平面的，弹力(压力或支持力)垂直于平面，接触面是曲面的，弹力垂直于曲面该处的切平面．(2)弹力方向的确定方法：弹力的方向与接触面(截面)垂直，与形变方向(即产生形变的外力方向)相反．2．几种常见弹力方向的对比类型方向图示接触方式面与面与接触面垂直点与面与接触面垂直且过“点”点与点与公切面垂直类型方向图示轻绳沿绳指向绳收缩的方向轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向特别提醒：要注意的是绳子这类柔软的物体只能产生拉力，方向沿绳子指向绳子收缩的方向；对于轻杆则不同，轻杆既能产生拉力也能产生压力，并且方向不一定沿着杆的方向．画出图甲(G为重心)、乙、丙、丁中球与杆所受到的弹力示意图．例2【思路点拨】解此题关键有两点：(1)判断两物体间有无弹力．(2)根据接触方式或物体的特点判断弹力的方向．【精讲精析】(1)接触面处的弹力垂直于接触面，绳子弹力沿绳子收缩方向，所以甲、乙两图的受力如图．(2)丙图中有两个接触面，很显然下面的接触面有向上的弹力，如果左边接触面有弹力，则弹力必水平向右，画出示意图如图丙a所示，所以物体将会运动，这与题意矛盾，因此左接触面没有弹力，如图丙b所示．(3)对丁图如果我们剪断水平绳子，球不会开始运动，说明水平绳子对球没有施加作用(弹力)．【答案】见精讲精析【规律总结】弹力方向的判断步骤：(1)确定物体之间作用的类型；(2)确定产生弹力的物体；(3)找出使该物体发生形变的外力方向；(4)确定物体产生的弹力方向．变式训练2．画出图中物体A受到的弹力．解析：弹力的方向总与接触面垂直．甲中是两平面接触，所以A受的弹力(支持力)与接触面垂直而指向被支持的物体；乙中是两球面接触，与接触面垂直的方向可以由两球心的连线(或球心与切点的连线)方向确定；丙中A球左侧受弹力，方向与竖直墙壁垂直．右下方属于点点接触，由球心与接触点连线方向确定作用力所在直线．答案：如图所示热点示例创新拓展胡克定律的应用[经典案例]一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()【审题指导】解此题要注意题中的l1、l2是弹簧的长度，计算时，设出原长计算形变量是关键．A.F2－F1l2－l1B.F2＋F1l2＋l1C.F2＋F1l2－l1D.F2－F1l2＋l1【答案】C【解题样板】设弹簧的劲度系数为k，原长为l0，根据胡克定律有：F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)，由以上两式解得：k＝F2＋F1l2－l1，C正确．【借题发挥】(1)应用胡克定律解题时，一定要弄清F＝kx中的x是弹簧的形变量．(2)弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态来确定．反之，如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压缩还是伸长状态．作业：课后2、3、4题