高考物理总复习主题二相互作用与运动定律2.1.2弹力市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

课前自主梳理,课堂互动探究,课时达标训练,2.1.2,弹力,学习目标,关键提炼,1.知道形变、弹性形变、弹性程度概念。,4个概念弹性形变、弹力、弹性程度、劲度系数,1个定律胡克定律,2种计算弹力方法平衡法、公式法,1种思想方法微小形变放大法,2.知道压力、支持力和绳拉力都是弹力，会分析弹力有没有。,3.了解胡克定律，会计算弹簧弹力。,4.认识弹力产生条件，会分析弹力方向并能正确画出弹力示意图。,1/40,一、弹性形变和弹力,1.,弹性形变,(1),形变：物体在力作用下,_,或体积会发生改变现象。,(2),弹性形变：物体在形变后撤去作用力能够,_,形变。,2.,弹力：,发生,_,物体，因为要,_,，对与它接触物体产生力作用。,3.,弹性程度：,当形变超出一定程度时，撤去作用力后，物体不能,_,原来形状，这个程度叫做弹性程度。,形状,恢复原状,形变,恢复原状,完全恢复,2/40,思维拓展,如图,1,所表示，杂技演员含有高超技术，他能轻松地顶住从高处落下缸，他顶缸时头顶受到压力施力物体是哪个物体？压力是怎样产生？,图,1,答案,压力施力物体是缸，是因为缸发生弹性形变产生。,3/40,二、几个弹力及方向,常见弹力,弹力方向,压力,_于物体接触面，指向被压缩或被支持物体,支持力,绳拉力,沿着绳子指向绳子_方向,垂直,收缩,4/40,思维拓展,(1),一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图,2,所表示。海绵对铁块支持力是怎样产生？方向怎样？铁块对海绵压力是怎样产生？方向怎样？,图,2,(2),如图,3,所表示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上物块。橡皮绳对物块拉力是怎样产生？方向怎样？,图,3,5/40,提醒,(1),海绵对铁块支持力：海绵发生弹性形变，,要恢复原来形状，,对与它接触铁块产生力作用，方向垂直于接触面向上,(,如图甲,),。,铁块对海绵压力：铁块发生弹性形变，,要恢复原来形状，,对与它接触海绵产生力作用，方向垂直接触面向下,(,如图乙,),。,(2),因为橡皮绳发生形变，对与它接触物块产生力作用，方向沿绳指向绳收缩方向,(,沿绳斜向右上,),。,6/40,三、胡克定律,1.,内容：,弹簧发生弹性形变时，弹力大小,F,跟,_,_,成正比，即,F,_,。,2.,劲度系数：,其中,k,为弹簧,_,，单位为,_,，符号,N/m,。是表示弹簧,“,软,”“,硬,”,程度物理量。,弹簧伸长,(,或缩短,),长度,x,kx,劲度系数,牛顿每米,7/40,思索判断,(1),在弹性程度内，同一根弹簧被拉越长弹力越大，弹力大小与弹簧长度成正比。,(,),(2),在弹性程度内，两根弹簧被拉长相同长度，弹力大小一定相等。,(,),(3),在弹性程度内，同一根弹簧被拉伸长度,x,和被压缩长度,x,，弹力大小相等。,(,),(4),只有在一定条件下，胡克定律才成立。,(,),8/40,弹力有没有判断,关键点归纳,1.,产生弹力必备两个条件,(1),两物体间相互接触。,(2),发生弹性形变。,2.,判断弹力有没有两种常见方法,(1),直接判断：对于形变较显著情况，可依据弹力产生条件直接判断。,9/40,(2),“,假设法,”,判断：对于形变不显著情况，可用,“,假设法,”,进行判断，如图,4,所表示判断,a,、,b,两接触面对球有没有弹力。,图,4,10/40,常见以下三种情形：,三种情形,详细方法,结果,结论,解除接触面,去除接触面,a,球保持静止,a,对球无弹力,去除接触面,b,球下落,b,对球有弹力,假设有弹力,a,对球有弹力,球向右滚动,a,对球无弹力,b,对球有弹力,球仍保持静止,b,对球有弹力,11/40,精典示例,例,1,(,哈尔滨高一检测,),图中物体,a,、,b,均处于静止状态，,a,、,b,间一定有弹力是,(,),思绪探究,在,A,、,B,、,C,、,D,各项中，若拿走,b,，,a,能否保持原来静止状态？,12/40,解析,A,图中对物体,a,而言受重力、竖直向上拉力，假如,b,对,a,有弹力，方向水平向左，那么,a,受到三力不能平衡，与,a,、,b,均处于静止状态矛盾，故,A,错误；,B,图中对物体,a,而言受重力，斜向上拉力，假如,b,对,a,没有弹力，那么,a,受到二力不能平衡，与,a,、,b,均处于静止状态矛盾，故,B,正确；,C,图中若水平地面光滑，对,b,而言受重力，竖直向上支持力，假如,a,对,b,有弹力，方向水平向右，那么,b,受到三力不能平衡，与,a,、,b,均处于静止状态矛盾，故,C,错误；,D,图中对,b,而言受重力，竖直向上拉力，假如,a,对,b,有弹力，方向垂直斜面向下，那么,b,受到三力不能平衡，与,a,、,b,均处于静止状态矛盾，故,D,错误。,答案,B,13/40,误区警示,判断弹力有没有两个误区,(1),误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生另一条件发生弹性形变。,(2),误认为有形变一定有弹力，而忽略了弹性形变和非弹性形变区分。,14/40,针对训练,1,以下各图中，全部接触面都是光滑，,P,、,Q,两球都处于静止状态。,P,、,Q,两球之间不存在弹力是,(,),答案,D,15/40,弹力方向判断,关键点归纳,1.,弹力方向,：弹力方向总是跟引发物体形变外力方向相反，跟该物体形变方向相反。,2.,弹力方向判定方法,类型,方向,图示,接触方式,面与面,垂直于公共接触面指向被支持物体,16/40,接触,方式,点与面,过点垂直于面,点与点,垂直于切面,轻绳,沿绳并指向绳,收缩方向,17/40,轻杆,可沿杆,可不沿杆,轻弹簧,沿弹簧形变反方向,18/40,精典示例,例,2,请在图,5,中画出杆或球所受弹力。,图,5,19/40,解析,甲图中杆在重力作用下对,A,、,B,两处都产生挤压作用，故,A,、,B,两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点平面垂直。如图甲所表示。,乙图中杆对,C,、,D,两处都有挤压作用，因,C,处为曲面，,D,处为支撑点，所以,C,处弹力垂直于圆弧切面指向球心，,D,处弹力垂直于杆斜向上。如图乙所表示。,丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球弹力与墙面垂直；绳子对球弹力沿绳子向上。如图丙所表示。,20/40,丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必经过球心，如图丁所表示。应注意不要错误地认为弹力作用线必定经过球重心。,答案,看法析图,21/40,误区警示,易错是丁图，易误认为弹力作用线必过重心。实际上,“,点,”,和,“,球面,”,接触处弹力，方向垂直于过该点切面，沿该点和球心连线即过球心，与重心位置无关。,22/40,针对训练,2,在图,6,中画出物体,P,受到各接触点或面对它弹力示意图，其中甲、乙中物体,P,处于静止状态，丙中物体,P,(,即球,),在水平面上匀速滚动。,图,6,23/40,解析,甲中属于绳拉力，应沿绳指向绳收缩方向，所以弹力方向沿绳向上，如图甲所表示；乙中,A,、,B,两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以,A,处弹力方向水平向右，,B,处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心，如图乙所表示；丙中小球,P,不论运动是否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上，如图丙所表示。,答案,看法析图,24/40,弹力大小计算,关键点归纳,1.,应用胡克定律四个关键,(1),弹簧发生形变时必须在弹性程度内。,(2),x,是弹簧形变量，不是弹簧原长，也不是弹簧形变后长度。,(3),其,F,x,图象为一条经过原点倾斜直线，图象斜率表示弹簧劲度系数。同一根弹簧，劲度系数不变。,(4),一个有用推论：,F,k,x,。,25/40,2,.,计算弹力大小两种方法,(1),公式法：利用公式,F,kx,计算，适合用于弹簧、橡皮筋等物体弹力计算。,(2),平衡法：假如悬挂在竖直细绳上物体处于静止状态，求解细绳拉力时，可用二力平衡得到拉力大小等于物体重力大小。,26/40,精典示例,例,3,如图,7,所表示装置中，小球质量均相同，弹簧和细线质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧弹力分别为,F,1,、,F,2,、,F,3,，其大小关系是,(,),A.,F,1,F,2,F,3,B.,F,1,F,2,F,3,C.,F,1,F,3,F,2,D.,F,3,F,1,F,2,图,7,27/40,解析,第一个图中，以弹簧下面小球为研究对象，第二个图中，以悬挂小球为研究对象，第三个图中，以任意一小球为研究对象。第一个图中，小球受竖直向下重力,mg,和弹簧向上弹力，二力平衡，,F,1,mg,；后面两个图中，小球受竖直向下重力和细线拉力，二力平衡，弹簧弹力大小均等于细线拉力大小，则,F,2,F,3,mg,，故三图中平衡时弹簧弹力相等。,答案,A,28/40,例,4,如图,8,所表示，不计滑轮摩擦，将弹簧,C,右端由,a,点水平拉到,b,点时，弹簧,B,刚好没有形变。求,a,、,b,两点间距离。已知弹簧,B,、,C,劲度系数分别为,k,1,、,k,2,，钩码质量为,m,，弹簧,C,右端在,a,点时刚好没有形变。,思绪探究,(1),弹簧,C,右端在,a,点时，刚好没有发生形变说明什么问题？,(2),由,a,点拉到,b,点时，弹簧,B,刚好没有形变，说明什么问题？,图,8,29/40,30/40,针对训练,3,探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性程度内，悬挂,15 N,重物时，弹簧长度为,0.16 m,，悬挂,20 N,重物时，弹簧长度为,0.18 m,，则弹簧原长,L,0,和劲度系数,k,分别为,(,),A.,L,0,0.02 m,k,500 N/m,B.,L,0,0.10 m,k,500 N/m,C.,L,0,0.02 m,k,250 N/m,D.,L,0,0.10 m,k,250 N/m,31/40,解析,依据胡克定律，有：,F,1,k,(,L,1,L,0,),F,2,k,(,L,2,L,0,),代入数据，有：,15,k,(0.16,L,0,),20,k,(0.18,L,0,),联立解得：,L,0,0.10 m,，,k,250 N/m,。,答案,D,32/40,1.,书静止放在水平桌面上时，以下说法错误是,(,),A.,书对桌面压力就是书受重力,B.,书对桌面压力是弹力，是因为书形变而产生,C.,桌面对书支持力是弹力，是因为桌面形变而产生,D.,书和桌面都发生了微小形变,33/40,解析,压力属于弹力，重力属于万有引力，性质不一样，不能说压力就是书受重力，故,A,错误；书静止于水平桌面上，桌面受到竖直向下弹力是因为书发生向上形变，要恢复原状产生向下弹力，,B,正确；书受到向上弹力，是因为桌面向下形变，要恢复原状产生向上弹力，故,C,正确；书和桌面都发生了微小形变，故,D,正确。,答案,A,34/40,2.,(,多项选择,),如图,9,所表示，一倾角为,45,斜面固定于竖直墙上，为使一光滑铁球静止，需加一水平力,F,，且力,F,经过球心，以下说法正确是,(,),A.,球一定受墙弹力且水平向左,B.,球可能受墙弹力且水平向左,C.,球一定受斜面弹力且垂直斜面向上,D.,球可能受斜面弹力且垂直斜面向上,图,9,35/40,解析,力,F,大小适当时，球能够静止在斜面上，当力,F,增大到一定程度时墙才对球有水平向左弹力，故,A,错误，,B,正确；而斜面对球必须有垂直斜面向上弹力才能使球不下落，故,C,正确，,D,错误。,答案,BC,36/40,3.,关于弹簧劲度系数说法中正确是,(,),37/40,解析,弹簧劲度系数,k,是由弹簧本身原因决定，不一样弹簧,k,普通不一样，同一弹簧,k,一定，与弹力和形变量无关，故,C,正确，,A,、,B,错误；弹力大小由劲度系数和形变量共同决定，,D,错误。,答案,C,38/40,4.,在光滑水平桌面上放置一刻度含糊弹簧测力计，两位同学各用,5 N,水平力沿相反方向拉弹簧测力计两端，测得弹簧伸长了,2 cm,，则该弹簧测力计读数应该是多少？弹簧劲度系数是多少？,答案,5 N,2.5,10,2,N/m,39/40,40/40,