2019-2020学年高中物理 第三章 相互作用 2 弹力课件 教科版必修第一册

弹力新知导入弹簧为什么能被拉伸和压缩呢？这些现象都与我们今天要讲的弹力有关。一、弹力（1）物体与物体相互作用时通过物体与物体接触时发生的，这种相互作用可以称为接触力。（2）通常所说的拉力、压力、支持力等都是接触力。接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力，下面我们先研究弹力。接触力有时物体的形变很小，不易被觉察。一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上，发生的形变肉眼不能看出。1.形变：物体的形状或体积的改变叫作形变。压力形变后，当特殊的光通过有机玻璃不同部位时，产生的花纹会发生变化，利用仪器可以看到这种差异。思考：这两种形变有什么不一样吗？形变的分类塑性形变当撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能复原的弹簧的拉伸和压缩是哪种形变？形变的分类弹性形变当撤去外力作用后物体能恢复原来的状态的形变演示：通过平面镜观察桌面的微小形变1、实验器材：两个平面镜M和N、一束光、一张大桌子，刻度尺。3、让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。4、按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。2、实验步骤：如图在一张大桌子上放两个平面镜M和N。在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。用力压桌面时，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是（）A．光斑上移B．光斑下移C．光斑左移D．光斑右移PMFNB解析：若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，光束的入射角减小，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上由上向下移动；故选：B。典例解析2.弹力被拉长的弹簧，要恢复原状，对相连接的小车产生了拉力F；F被跳水运动员压弯的跳板，要恢复原状，对上面的人产生了支持力。（1）定义：发生形变的物体，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）产生条件：①直接接触；②发生弹性形变F1放在桌面上的书，它对桌面的压力F1以及桌面对它的支持力F2，都是弹力，其方向是跟接触面垂直指向被压或被支持的物体。F2（3）弹力方向①压力、支持力的方向：总是垂直接触面而指向受力物体。F2F1曲面与平面间弹力方向ABFAFB过接触点垂直平面指向ABFFB对A曲面与曲面之间弹力方向过接触点垂直公切面指向受力物体。F②绳类的弹力方向绳子的拉力，也是弹力，其方向是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。被弯曲的细木棍把圆木推开。③轻杆的弹力轻杆：杆的重力可以忽略不计的理想模型，杆的弹力不一定沿着杆。F（4）判断有无弹力的方法：①直接法：对于形变效果明显的情况，可由形变情况直接判断弹力的存在与否。如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。②假设法：撤掉与之接触的物体，看放研究物体的状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。小心去掉斜面，球仍静止，说明斜面与球A之间无相互作用因而无弹力。若去掉斜面，小球则无法保持在原来的位置静止，这说明斜面对小球有相互作用的弹力。2、弹性限度如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。二、胡克定律1、弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。那么，弹簧在弹性限度内，弹力大小与其伸长量有什么关系呢？（2）实验器材：弹簧、铁架台、50g钩码5只、刻度尺。实验：探究弹簧弹力与形变量的关系（1）实验目的：探究弹簧弹力与形变量的关系。（3）实验步骤：①把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。②在弹簧下端悬挂1个50g钩码平衡时在刻度尺上读出它的示数。③继续在弹簧下端悬挂2、3、4、5个钩码平衡时在刻度尺上读出它的示数填入表格中。④以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系。根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F-x图像。钩码数量L/cm∆L/cmF/mg037.000.000.00135.701.301.00234.382.622.00332.864.143.00431.505.504.00530.146.865.00（4）实验数据0123456012345678∆L/cmF/mg实验结果表明，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。胡克定律内容k为弹簧的劲度系数，单位是N/m.取决于弹簧的长短、粗细及材料，弹簧越长、越细，劲度系数就越小x为弹簧伸长（或缩短）的长度。生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的就是它们的劲度系数不同。2、公式：F＝kx1、一轻质弹簧竖直悬挂，原长为0.10m，当弹簧下端挂2.0N的重物静止时，伸长0.01m，则弹簧的劲度系数是____N/m，当弹簧下端挂8.0N的重物静止时，弹簧长度是_______m。（形变均在弹性限度内）2000.14课堂练习2、下列各图中，a、b表面均光滑，天花板和地面均为水平，a、b间一定有弹力的是（）B课堂练习3、图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是______N/m；当弹簧受F=800N的拉力作用时，弹簧的伸长量为_________cm。200040课堂练习4、如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系，试由图线确定：（1）弹簧的原长。（2）弹簧的劲度系数。（3）弹簧长为0.20m时弹力的大小。参考答案：（1）原长为10cm（2）k=200N/m（3）F=20N课堂练习1、形变：物体的形状或体积的改变叫作形变。2、定义：发生形变的物体，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。3、产生条件：①直接接触②发生弹性形变4、弹力的方向胡克定律：F＝kx2板书设计弹力