2018-2019版高中物理 第三章 相互作用 3.2 弹力课件 新人教版必修1.ppt

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1、2 弹力,1.知道弹力产生的条件。 2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。 3.知道弹性形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,即胡克定律。会用胡克定律解决有关问题。,一,二,三,一、弹性形变与弹力,一,二,三,2.形变和弹性形变,一,二,三,在伦敦举行的奥运会测试赛蹦床项目的比赛中,中国选手获得男子个人项目的金银牌。比赛中所用蹦床发生的是什么形变? 提示:弹性形变。,一,二,三,二、几种弹力 常见的拉力、压力、支持力在本质上都属于弹力。弹力的方向总是与物体形变的方向相反,具体如下: 1.压力和支持力的方向总是垂直于接触面,并指向被压或被支持的

2、物体。 2.绳拉力的方向总是沿着绳,并指向绳收缩的方向。 3.轻杆的弹力可能沿杆,也可能不沿杆。,一,二,三,三、胡克定律,一,二,三,如图所示,跳水运动员的成绩与起跳的时机很有关系。为了获得较大的弹力,运动员在跳板运动到最上端、中间位置,还是最下端时起跳最合适? 提示:弯曲的跳板会给运动员以弹力,因而跳水运动员会被压弯的跳板弹起。当跳板运动到最下端时形变最大,产生的向上的弹力最大。因此,起跳的最佳时机应该是跳板运动到最下端时。,一,二,三,一、物体间弹力有无的判断方法,一,二,三,一,二,三,一,二,三,二、弹力方向的确定,一,二,三,一,二,三,温馨提示轻绳只能产生拉力,方向沿绳子指向绳子

3、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。,一,二,三,三、弹力大小的计算 1.弹簧的弹力。 (1)应用胡克定律F=kx求解,其中k称为弹簧的劲度系数,只与弹簧本身有关,由弹簧的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。k越大,弹簧越“硬”;k越小,弹簧越“软”。 (2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图象表示,如图所示,图线的斜率即为弹簧的劲度系数。 (3)弹簧弹力的变化量F与形变量x也成正比关系,即F=kx。,一,二,三,2.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。比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时,物

4、体受绳向上的拉力和向下的重力作用,根据二力平衡可知,绳的拉力大小等于物体重力的大小。,类型一,类型二,类型三,【例题1】 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物体悬挂在绳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 C.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 点拨:物体接触并产生弹性形变时就能产生弹力作用,无法直接判断有无形变时,可用假设法。,类型一,类型二,类型三,解析: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

5、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 题后反思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撤去,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。,类型一,类型二,类型三,触类旁通若将悬挂D的细绳换成橡皮绳,橡皮绳仍竖直,D球受不受斜面的支持力作用呢? 解析:假设斜面对D球有支持力作用,则D球在竖直拉力、重力、支持力作用下,不可能静止,因此D球不受斜面的支持力。 答案:不受。,类

6、型一,类型二,类型三,【例题2】 在半球形光滑碗内,斜搁一根筷子,如图所示,筷子与碗的接触点分别为A、B,则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( ) A.均竖直向上 B.均指向球心O C.A点处指向球心O,B点处竖直向上 D.A点处指向球心O,B点处垂直于筷子斜向上 点拨:关于弹力方向的判断方法有如下几种情形:弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反,压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,因此,判断弹力(压力、支持力)的方向,关键是确定接触面。,类型一,类型二,类型三,解析:在A点处,当筷子滑动时,筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动,所以在A点处的接触面是球面在该点的切面

7、,此处的弹力与切面垂直,即指向球心O。在B 点处,当筷子滑动时,筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动,所以在B点处的接触面与筷子平行,此处的弹力垂直于筷子斜向上。正确选项为D。 答案:D 题后反思有些同学常把A点的弹力画成沿棒的方向,这是不正确的。因为弹力是被动力,它是在物体受到外力作用发生形变后产生的,在图中A点棒使支持面形变的压力是沿半径方向压向碗壁的。,类型一,类型二,类型三,【例题3】 如图所示,一根轻弹簧,其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻度线,挂上100 N的重物时,正对刻度尺20 cm的刻度线。那么该弹簧的劲度系数k= N/m,当挂上150 N的重物静止时,自由端B对应刻度尺 cm的刻度线;如果自由端B对应刻度尺 18 cm 的刻度线,那么弹簧上挂 N的重物。 点拨根据胡克定律求解。,类型一,类型二,类型三,答案:500 30 90 题后反思对于弹簧弹力的大小,应用胡克定律计算,其中x是弹簧的伸长量或者压缩量。,