2018-2019版高中物理 第三章 相互作用 3.2 彈力課件 新人教版必修1.ppt

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1、2 彈力,1.知道彈力產(chǎn)生的條件。 2.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力,能在力的示意圖中畫出它們的方向。 3.知道彈性形變?cè)酱?彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,即胡克定律。會(huì)用胡克定律解決有關(guān)問題。,一,二,三,一、彈性形變與彈力,,,,一,二,三,2.形變和彈性形變,,,一,二,三,在倫敦舉行的奧運(yùn)會(huì)測(cè)試賽蹦床項(xiàng)目的比賽中,中國選手獲得男子個(gè)人項(xiàng)目的金銀牌。比賽中所用蹦床發(fā)生的是什么形變? 提示:彈性形變。,,,,,,一,二,三,二、幾種彈力 常見的拉力、壓力、支持力在本質(zhì)上都屬于彈力。彈力的方向總是與物體形變的方向相反,具體如下: 1.壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面

2、,并指向被壓或被支持的物體。 2.繩拉力的方向總是沿著繩,并指向繩收縮的方向。 3.輕桿的彈力可能沿桿,也可能不沿桿。,,,,,,一,二,三,三、胡克定律,,,,,,,,,一,二,三,如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員的成績與起跳的時(shí)機(jī)很有關(guān)系。為了獲得較大的彈力,運(yùn)動(dòng)員在跳板運(yùn)動(dòng)到最上端、中間位置,還是最下端時(shí)起跳最合適? 提示:彎曲的跳板會(huì)給運(yùn)動(dòng)員以彈力,因而跳水運(yùn)動(dòng)員會(huì)被壓彎的跳板彈起。當(dāng)跳板運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)形變最大,產(chǎn)生的向上的彈力最大。因此,起跳的最佳時(shí)機(jī)應(yīng)該是跳板運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)。,,一,二,三,一、物體間彈力有無的判斷方法,一,二,三,一,二,三,一,二,三,二、彈力方向的確定,一,二,三,一,

3、二,三,溫馨提示輕繩只能產(chǎn)生拉力,方向沿繩子指向繩子收縮的方向;對(duì)于輕桿則不同,輕桿既能產(chǎn)生拉力也能產(chǎn)生壓力,并且方向不一定沿著桿的方向。,一,二,三,三、彈力大小的計(jì)算 1.彈簧的彈力。 (1)應(yīng)用胡克定律F=kx求解,其中k稱為彈簧的勁度系數(shù),只與彈簧本身有關(guān),由彈簧的材料、長度、粗細(xì)、匝數(shù)等因素決定。k越大,彈簧越“硬”;k越小,彈簧越“軟”。 (2)彈力與彈簧伸長量的關(guān)系可用F-x圖象表示,如圖所示,圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)。 (3)彈簧彈力的變化量ΔF與形變量Δx也成正比關(guān)系,即ΔF=kΔx。,一,二,三,2.除彈簧這樣的彈性體之外的彈力大小的計(jì)算,一般要借助物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所遵

4、循的物理規(guī)律求解。比如懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),物體受繩向上的拉力和向下的重力作用,根據(jù)二力平衡可知,繩的拉力大小等于物體重力的大小。,類型一,類型二,類型三,【例題1】 如圖所示,A、B兩物體并排放在水平桌面上,C物體疊放在AB上,D物體懸掛在繩的下端時(shí)繩恰好豎直,且與斜面接觸。若接觸面均光滑,下列說法正確的是( ) A.A對(duì)B的彈力方向水平向右 B.C對(duì)地面的壓力大小等于C的重力 C.D對(duì)斜面沒有壓力作用 D.斜面對(duì)D的支持力垂直斜面向上 點(diǎn)撥:物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時(shí)就能產(chǎn)生彈力作用,無法直接判斷有無形變時(shí),可用假設(shè)法。,類型一,類型二,類型三,解析:A和B接觸但沒有相互擠壓

5、,所以A和B之間不產(chǎn)生彈力作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;C對(duì)A、B產(chǎn)生向下的壓力作用,對(duì)地面并不產(chǎn)生壓力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;如果撤去斜面,D物體仍然靜止,處于原來的狀態(tài),所以D與斜面之間沒有彈力作用,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案:C 題后反思判斷有無彈力的步驟:(1)明確研究對(duì)象,明確接觸情況;(2)假設(shè)將與物體相接觸的物體撤去,分析研究對(duì)象是否還能在該位置保持原來的狀態(tài);(3)若研究對(duì)象不能保持原來的狀態(tài),說明該處有彈力,反之,就沒有彈力。,類型一,類型二,類型三,觸類旁通若將懸掛D的細(xì)繩換成橡皮繩,橡皮繩仍豎直,D球受不受斜面的支持力作用呢? 解析:假設(shè)斜面對(duì)D球有支持力作用,則D球在豎直拉力、重力、支持力作

6、用下,不可能靜止,因此D球不受斜面的支持力。 答案:不受。,類型一,類型二,類型三,【例題2】 在半球形光滑碗內(nèi),斜擱一根筷子,如圖所示,筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為A、B,則碗對(duì)筷子A、B兩點(diǎn)處的作用力方向分別為( ) A.均豎直向上 B.均指向球心O C.A點(diǎn)處指向球心O,B點(diǎn)處豎直向上 D.A點(diǎn)處指向球心O,B點(diǎn)處垂直于筷子斜向上 點(diǎn)撥:關(guān)于彈力方向的判斷方法有如下幾種情形:彈力的方向總是與施力物體的形變方向相反,壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體,因此,判斷彈力(壓力、支持力)的方向,關(guān)鍵是確定接觸面。,類型一,類型二,類型三,解析:在A點(diǎn)處,當(dāng)筷子滑動(dòng)時(shí),筷子與碗的接觸點(diǎn)在碗的

7、內(nèi)表面(半球面)上滑動(dòng),所以在A點(diǎn)處的接觸面是球面在該點(diǎn)的切面,此處的彈力與切面垂直,即指向球心O。在B 點(diǎn)處,當(dāng)筷子滑動(dòng)時(shí),筷子與碗的接觸點(diǎn)在筷子的下表面上滑動(dòng),所以在B點(diǎn)處的接觸面與筷子平行,此處的彈力垂直于筷子斜向上。正確選項(xiàng)為D。 答案:D 題后反思有些同學(xué)常把A點(diǎn)的彈力畫成沿棒的方向,這是不正確的。因?yàn)閺椓κ潜粍?dòng)力,它是在物體受到外力作用發(fā)生形變后產(chǎn)生的,在圖中A點(diǎn)棒使支持面形變的壓力是沿半徑方向壓向碗壁的。,類型一,類型二,類型三,【例題3】 如圖所示,一根輕彈簧,其自由端B在未懸掛重物時(shí),正對(duì)刻度尺的零刻度線,掛上100 N的重物時(shí),正對(duì)刻度尺20 cm的刻度線。那么該彈簧的勁度系數(shù)k= N/m,當(dāng)掛上150 N的重物靜止時(shí),自由端B對(duì)應(yīng)刻度尺 cm的刻度線;如果自由端B對(duì)應(yīng)刻度尺 18 cm 的刻度線,那么彈簧上掛 N的重物。 點(diǎn)撥根據(jù)胡克定律求解。,類型一,類型二,類型三,答案:500 30 90 題后反思對(duì)于彈簧彈力的大小,應(yīng)用胡克定律計(jì)算,其中x是彈簧的伸長量或者壓縮量。,