高中物理彈力課件新人教版必修 (2).ppt

第三章,第 2 節(jié),新知預(yù)習(xí) 巧設(shè)計,名師課堂 一點(diǎn)通,創(chuàng)新演練 大沖關(guān),讀教材填要點(diǎn),要點(diǎn)一,要點(diǎn)二,隨堂檢測 歸納小結(jié),課下作業(yè) 綜合提升,試身手夯基礎(chǔ),關(guān)鍵語句歸納,要點(diǎn)三,1知道形變、彈性形變、彈性限度的 概念。 2理解彈力產(chǎn)生的條件，會分析彈力 的方向并能正確畫出彈力的示意圖。,3知道壓力、支持力和繩的拉力都是 彈力，會分析彈力的有無。 4掌握胡克定律計算彈簧彈力的方法。,讀教材填要點(diǎn),1彈性形變和彈力 (1)接觸力： 定義：相接觸的物體間產(chǎn)生的相互作用力，如：拉力、壓力、支持力等。 分類：按性質(zhì)可分為 和 兩類，它們在本質(zhì)上都是由 引起的。,彈力,摩擦力,電磁力,(2)彈性形變與彈力： 形變：物體在力的作用下 或 會發(fā)生改變的現(xiàn)象。 彈性形變：物體在形變后撤去作用力時能夠 。,形狀,體積,恢復(fù)原狀,(3)彈力： 定義：發(fā)生 的物體由于要 ，對與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。 產(chǎn)生條件：兩物體 ；發(fā)生 。 (4)彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能 恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫做彈性限度。,彈性形變,恢復(fù)原狀,相互接觸,彈性形變,完全,2幾種彈力 (1)常見彈力：平時所說的拉力、壓力和支持力都是彈力。 (2)彈力的方向： 壓力和支持力的方向垂直于物體的 。 繩的拉力沿著繩而指向繩 的方向。,接觸面,收縮,3胡克定律 (1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧 成正比。 (2)公式： ，其中k為彈簧的 ，單位：牛頓每米，符號 。,伸長(或縮短)的長度x,Fkx,勁度系數(shù),N/m,試身手夯基礎(chǔ),1關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件，下列說法正確的是( ) A只要兩個物體接觸就一定產(chǎn)生彈力 B只要兩個物體相互吸引就一定有彈力 C只要物體處于運(yùn)動狀態(tài)，就一定有彈力 D只要物體間相互接觸且發(fā)生彈性形變就一定 有彈力,解析：彈力一定發(fā)生在直接接觸且發(fā)生彈性形變的物體之間，故只有D正確。 答案：D,2關(guān)于彈力的方向，下列說法正確的是( ) A彈力方向一定垂直于接觸面 B彈力方向不一定垂直于接觸面 C輕質(zhì)繩對物體的彈力方向一定沿著繩子離開 物體的方向，因為繩子只會發(fā)生拉伸形變 D輕質(zhì)繩對物體產(chǎn)生的彈力一定垂直于與繩相 連的接觸面,解析：壓力或支持力的方向一定垂直于接觸面，但是繩的拉力方向一定沿繩而且指向繩收縮的方向，它不一定垂直于與繩相連的接觸面，如圖所示，繩對物塊的彈力就不垂直于物塊的上表面，所以A、D不正確，B、C正確。 答案：BC,C彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈 力F的大小和彈簧伸長(或縮短)的長度x的大小無關(guān) D彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位 長度時彈力的大小,答案：ACD,1彈力的產(chǎn)生條件 (1)物體相互接觸； (2)接觸面相互擠壓發(fā)生彈性形變。,2判斷彈力有無的方法 (1)假設(shè)法：假設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用。如將圖321乙中與小球接觸的斜面去掉，小球無法在原位置保持靜止，而把圖甲中的斜面去掉，小球仍靜止，故甲球不受斜面的彈力，乙球受斜面的彈力。,圖321,(2)力的作用效果判斷：如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，或使受力物體發(fā)生形變或改變受力物體的運(yùn)動狀態(tài)?？次矬w的受力是否與物體的運(yùn)動狀態(tài)相符合，從而確定物體所受彈力的有無。,名師點(diǎn)睛 相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有兩個物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時，兩物體間才有彈力產(chǎn)生。,1試分析如圖322中球是否受彈力作用，若受彈力，試指出其施力物體。,圖322,思路點(diǎn)撥 判斷彈力的有無可采用假設(shè)法：假設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還能否在原位置上保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用。,解析 采用假設(shè)法可判定：(1)圖中球受到繩的拉力、豎直墻壁的彈力；(2)圖中球受到繩的拉力；(3)圖中球受到繩的拉力；(4)圖中球受到繩的拉力、斜面的支持力；(5)圖中球受到水平面的支持力；(6)圖中球受到斜面的支持力、豎直擋板的彈力。 答案 見解析,在處理彈力問題時，判斷接觸面間是否擠壓(或拉伸)是判斷彈力有無的重要方法。一般地，判斷接觸面間是否存在擠壓(或拉伸)的條件，也經(jīng)常采用假設(shè)法，即如果物體間有擠壓(或拉伸)，則受到某一彈力，當(dāng)受到這一彈力后如果物體不能處于當(dāng)時的狀態(tài)，則此彈力不存在。,物體所受彈力的方向總是與物體形變的趨向相反，彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點(diǎn)并沿其接觸點(diǎn)公共切面的垂線方向。 常見彈力的方向(見下表)：,名師點(diǎn)睛 (1)彈簧和桿都可以產(chǎn)生拉力或壓力，但繩只能產(chǎn)生拉力。 (2)桿與物體間的彈力方向不一定沿桿的方向。,2請在圖323中畫出桿和球所受的彈力。,圖323,解析 (1)桿在重力作用下對A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用，故A、B兩點(diǎn)處對桿有彈力，彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直，如圖(1)所示。,(2)球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對球的彈力與墻面垂直；繩子對球的彈力沿繩斜向上。如圖(2)所示。 答案 見解析,判斷彈力的方向，應(yīng)先明確被分析的彈力，找準(zhǔn)接觸類型，然后確定施力物體，分析施力物體的形變方向，從而確定彈力的方向。,1實驗?zāi)康?(1)探究彈簧彈力與彈簧伸長的關(guān)系。 (2)學(xué)會用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實驗數(shù)據(jù)。,2實驗原理 彈簧上的彈力與使它發(fā)生形變的外力在數(shù)值上是相等的，用懸掛法測量彈簧的彈力時，當(dāng)彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時，彈力大小與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等；彈簧的原長與掛上鉤碼后彈簧的長度可以用刻度尺測出，其伸長量可以用彈簧的長度減去原長來求得，這樣就可以定量研究彈力與彈簧伸長之間的關(guān)系了。,3實驗器材 鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。 4實驗步驟 (1)將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0，即原長。,(2)如圖324所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時測出彈簧的總長并計算鉤碼的重力，填寫在記錄表格里。,圖324,(3)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上步的實驗過程多次。,5數(shù)據(jù)處理 (1)用公式xLL0計算出彈簧各次的伸長量，填入上表。 (2)以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線。,(3)以彈簧伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)。 (4)得出彈力和彈簧伸長量之間的函數(shù)關(guān)系，研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。,6注意事項 (1)所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度。 (2)每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使在坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線精確。 (3)測彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。,(4)描點(diǎn)畫線時，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。 (5)記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。,7誤差分析 (1)由于彈簧原長及伸長量的測量都不便于操作，故存在較大的測量誤差。 (2)由于彈簧自身的重力的影響造成誤差。 (3)當(dāng)未放重物時，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)有一個伸長量，這樣在作圖線時，圖線與x軸有一截距。,3某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，所用實驗裝置如圖325所示，所用的鉤碼每只質(zhì)量都是30 g。他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，并將數(shù)據(jù)填在下表中。實驗中彈簧始終未超過彈性限度，取g10 m/s2。試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在如圖326所示的坐標(biāo)系中作出彈簧所受彈力大小與彈簧總長度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線。則：,圖325 圖326,(1)寫出該圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式F_ N； (2)圖線與橫軸的交點(diǎn)的物理意義是_； (3)該彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m； (4)圖線延長后與縱軸的交點(diǎn)的物理意義是_。,審題指導(dǎo) 解答本題需要把握以下兩點(diǎn)： (1)圖線斜率的意義(或切線斜率的意義)； (2)圖線與縱軸、橫軸交點(diǎn)的物理意義。圖像法是處理實驗數(shù)據(jù)的一種常用方法。,解析描點(diǎn)作圖，圖像如圖所示。 (1)由圖像可以得出圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F(30L1.8) N； (2)圖線與橫軸的交點(diǎn)表示，彈簧所受彈力F0時彈簧的長度，即彈簧的原長；,(3)圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k30 N/m； (4)圖線延長后與縱軸的交點(diǎn)表示彈簧長度為5 cm時的彈力，此時彈簧被壓縮了1 cm，即表示彈簧被壓縮1 cm時的彈力。,答案 (1)