3.1重力与弹力（第2课时）ppt课件（含视频）--（2019） 新人教版高中物理高一上学期必修一.rar

人教版人教版 必修第一册必修第一册3.1 3.1 重力与弹力重力与弹力第三章第三章第三章第三章 相互作用相互作用相互作用相互作用力力力力（第第2 2课时课时 弹力）弹力） 引入新课问题：决定力的作用效果的因素是什么？力的三要素：大小、方向、作用点。推拉提举接触力 对物体推、拉、提、举的时候都需要与物体接触，在与物体接触时发生的相互作用我们叫接触力，如弹力和摩擦力。推拉提举接触力形变形变：物体在力作用下形状或体积的改变叫做形变。形变的种类物体的形变一般可以分为：物体的形变一般可以分为：拉伸形变拉伸形变压缩形变压缩形变弯曲形变弯曲形变扭曲形变扭曲形变形变的分类 1 1、弹性形变：弹性形变：发生形变的发生形变的物体在撤去外力后，如果能够恢复原状，这样的形变叫做弹性形变。 2 2、非、非弹性形变：弹性形变：发生形变的发生形变的物体在撤去外力后，如果不能恢复原状，这样的形变叫做非弹性形变。形变的分类弹性限度 弹性限度：弹性限度：发生发生弹性形变弹性形变的物体，如果形变超过一定限度，即使撤的物体，如果形变超过一定限度，即使撤去外力，物体也不能去外力，物体也不能完全恢复完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。原来的形状，这个限度叫弹性限度。当我们用手指压桌子时，桌子是否发生形变呢？也是会发生形变的，因为有力的作用在该物体上了，满足形变的发生条件。只不过有时物体的形变很小，不易被觉察。如何通过实验方法显示出来呢？任何物体受力时都会产生形变观察微小形变观察微小形变一切物体受到外力作用都要发生形变一切物体受到外力作用都要发生形变, ,只是形变的明显程度不一样。只是形变的明显程度不一样。 放大的思想放大的思想观察微小形变用手压桌面时桌面会发生形变吗？用手压桌面时桌面会发生形变吗？ 放大的思想放大的思想观察微小形变弹力的产生 1、定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。谁发生形变？为什么会发生形变？谁产生弹力（施力物体）？弹力的产生谁受到弹力？弹力产生的过程弹力产生的过程弹力的产生 书发生形变，对课桌产生向下的压力 桌面发生形变，对书产生向上的支持力桌面对书的支持力弹力产生的过程弹力产生的过程书对桌面的压力弹力的产生绳对电灯的拉力是谁发生微小形变产生的?电灯对绳的拉力是谁发生微小形变产生的? 踢足球时脚对足球的弹力是谁发生微小形变产生的？ 踢足球时足球对脚的弹力是谁发生微小形变产生的？弹力的产生过程：外界对物体施加力、物弹力的产生过程：外界对物体施加力、物体形变、物体恢复形变对接触的物体产生弹体形变、物体恢复形变对接触的物体产生弹力。力。简单来说：是施力物体发生形变，使与之接触的物体受到力。弹力（1）物体间直接接触；（2）发生弹性形变。 这两个条件必须同时满足，缺一不这两个条件必须同时满足，缺一不可可。（1）与物体发生形变的方向相反；（2）常见弹力的方向：压力的方向垂直接触面指向被压的物体；支持力的方向垂直接触面指向被支持的物体；绳子拉力的方向沿着绳子并指向绳子收缩的方向。T弹弹力产生的条件：力产生的条件：弹弹力的作用点：力的作用点：在两物体接触面间且在受力物体上。弹弹力产生的方向：力产生的方向：弹力（1 1）形变量越大，弹力越大；）形变量越大，弹力越大；（2 2）弹簧弹力大小的计算）弹簧弹力大小的计算胡克定律胡克定律胡克定律胡克（Robert Hooke）英国物理学家、天文学家 在弹性限度内，弹簧弹力在弹性限度内，弹簧弹力F F的大小跟弹簧伸长（或缩的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度短）的长度x x成正比，即成正比，即 FF弹簧的弹力弹簧的弹力 kk弹簧的弹簧的劲度系数 （单位：牛顿每米单位：牛顿每米 N/mN/m 或或牛顿每厘米牛顿每厘米 N/cmN/cm） x x弹簧的形变量弹簧的形变量 （伸长量或缩短量）注意：1）只适用于计算弹簧的弹力，且必须在弹性限度内； 2）劲度系数k由弹簧本身的特性决定，如材料、长度、截面积等，与F和x无关。弹弹力的大小：力的大小：板书设计一、形变一、形变1 1、定义：、定义：物体在力作用下形状或体积的改变叫做形变。2 2、形变的种类：、形变的种类：拉伸(压缩)形变、弯曲形变、扭转形变。3 3、形变的分类：、形变的分类： （1 1）弹性形变：弹性形变：发生形变的物体在撤去外力后，如果能够恢复原状，这样的形变叫做弹性形变。 （2 2）非弹性形变：非弹性形变：发生形变的发生形变的物物体在撤去外力后，如果不能恢复原状，这样的形变叫做非弹性形变。 4 4、弹性限度：、弹性限度：发生弹性形变的物体，如果形变超过一定限度，即使撤去外力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。 板书设计二、弹力二、弹力 1 1、定义：、定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。2 2、弹力产生的条件：、弹力产生的条件：（1）物体间直接接触；（2）发生弹性形变。 这两个条件必须同时满足，缺一不可。3 3、弹力产生的方向：、弹力产生的方向：（1 1）与物体发生形变的方向相反；）与物体发生形变的方向相反；（2 2）常见弹力的方向）常见弹力的方向：压力的方向垂直接触面指向被压的物体；支持力的方向垂直接触面指向被支持的物体；绳子拉力的方向沿着绳子并指向绳子收缩的方向。板书设计4 4、弹弹力的作用点：力的作用点：在两物体接触面间且在受力物体上。5 5、弹力的大小：弹力的大小：（1）形变量越大，弹力越大；（2）弹簧弹力大小的计算胡克定律 胡克定律：胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力在弹性限度内，弹簧弹力F F的大小跟弹簧伸长的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度（或缩短）的长度x x成正比，即成正比，即 FF弹簧的弹力弹簧的弹力 kk弹簧的弹簧的劲度系数 （单位：牛顿每米单位：牛顿每米 N/mN/m 或或牛顿每厘米牛顿每厘米 N/cmN/cm） x x弹簧的形变量弹簧的形变量 （伸长量或缩短量）注意：1）只适用于计算弹簧的弹力，且必须在弹性限度内； 2）劲度系数k由弹簧本身的特性决定，如材料、长度、截面积等，与F和x无关。例题1、下列关于弹力产生的条件说法正确的是（ ） A、只要两个物体接触就会产生弹力 B、只要物体相互吸引就会产生弹力 C、只要物体发生形变就会产生弹力 D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力D例题2、下列关于弹力的说法不正确不正确是（ ） A、只要两个物体接触就一定能产生弹力 B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力 C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面A3.已知甲、乙两物体之间有弹力的作用，那么下列说法中正确的是( ) A甲、乙两物体一定直接接触且都发生了形变 B甲、乙两物体一定直接接触但不一定都发生形变 C甲、乙两物体不一定直接接触但一定都发生形变 D甲、乙两物体不一定直接接触也不一定都发生形变例题A4、关于弹力，下列说法正确的是() A两物体间有弹力作用时，也可以不相互接触 B放在桌面上的书本，它对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的 C放在桌面上的书本，它受到桌面的支持力是由于桌面发生形变而产生的 D绳子对物体的弹力是由物体形变而产生的例题C例题5、关于胡克定律F=kx中的x，下列说法正确的是（ ） A、x是弹簧伸长后或压缩后的长度 B、x是弹簧原来的长度 C、x是弹簧变化（伸长或压缩）的长度 D、x是弹簧原长加后来的长度6在一次实验课上，有两名同学各用F=30N的水平力拉轻弹簧,如图所示,若弹簧的原长为12cm,劲度系数k=1000N/m,当两人静止时弹簧的长度为（ ）A18 cm B15 cm C9 cm D19 cmB B例题 7.如右图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量为m，平衡时物体在a位置现用力将物体由a向下拉长x至b位置，则此时弹簧的弹力为()AkxBmgkxCmgkxD以上说法都不正确例题B B弹力有无的判断1 1、根据弹力产生的条件判断、根据弹力产生的条件判断：弹力产生的条件：弹力产生的条件： 物体间直接接触；物体间直接接触； 发生弹性形变。发生弹性形变。 （1）看两物体间是否直接接触；（2）看两物体接触面间是否发生弹性形变。AB2 2、假设法判断、假设法判断： （1）假设两物体之间有弹力，对物体做受力分析，看物体能否保持原来的状态，若运动状态改变，则假设不成立，即此处一定不存在弹力。弹力有无的判断AB例例1 1：光滑水平面并排放着静止的木块：光滑水平面并排放着静止的木块A A、B B，试分析，试分析A A、B B之间有无弹力？之间有无弹力？假设A、B间有弹力，以B为研究对象，B受力：GN地NABB B不可能静止，所以不可能静止，所以A A、B B间没有弹力。间没有弹力。假设球与木块间有有弹力，以球为研究对象，球受力：GNN木块球 球在竖直方向受到重力和支持力，若木块对小球有斜向上的弹力，球将不能静止，所以假设不成立，即球与斜面间没有弹力。弹力有无的判断例例2 2、光滑球静止在水平地面上，光滑球静止在水平地面上，判断球与木块间是否在弹力。判断球与木块间是否在弹力。假设小球与斜面间有弹力，以球为研究对象，球的受力情况： 球在竖直方向受到重力和拉力，若斜面对小球有斜向上的弹力，球将不能静止，所以假设不成立，即球与斜面间没有没有弹力。例例3 3、判断下面情况下静止的小球与斜面间是否在在弹力。、判断下面情况下静止的小球与斜面间是否在在弹力。GNT 或者说，若我们把斜面取走，小球依然受到重力和拉力，可以保持原来的状态。GNT弹力有无的判断例例4 4、判断下面情况下静止的小球与斜面间是否在在弹力。、判断下面情况下静止的小球与斜面间是否在在弹力。假设小球与斜面间没有弹力，以球为研究对象，球的受力情况： 若我们把斜面取走，小球将会向左摆动，不能保持原来的静止状态。 所以，假设不成立，即小球与斜面间有弹力。 （2）假设两物体之间不存在弹力，对物体做受力分析，看物体能否保持原来的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力。 例例5 5、在下列各图中，a、b均处于静止状态，且接触面均光滑，a、b间一定有弹力的是( )B弹力有无的判断弹力方向的判定1 1、压力和支持力的方向：、压力和支持力的方向：物体受到向上支持力物体受到向上支持力F FN NF FN N桌面受到向下的压力桌面受到向下的压力 放在水平桌面上的物体，在重力作用与桌面互相接触，使物体和桌面同时发生了微小的形变，如图：压力和支持力的方向压力和支持力的方向: : 垂直于接触面指向垂直于接触面指向被压被压或或被支持被支持的物的物体。体。2 2、拉力的方向：、拉力的方向：弹力方向的判定 挂在绳下的物体，在重力的作用下拉紧绳子，使物体和绳子物体和绳子同时发生微小微小的形变的形变。物体对绳子的拉力绳子对物体的拉力拉力的方向：拉力的方向：绳子产生的弹力绳子产生的弹力沿着绳并且指向绳子收缩的方沿着绳并且指向绳子收缩的方向。向。讨论：讨论：下列绳子下列绳子产生的产生的弹力方向弹力方向弹力方向的判定拉力的方向：拉力的方向：绳子产生的弹力绳子产生的弹力沿着绳并且指向绳子收缩的方沿着绳并且指向绳子收缩的方向。向。3 3、弹簧弹力的方向：、弹簧弹力的方向：B B弹簧弹力的方向：弹簧弹力的方向：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。弹力方向的判定4.4.杆的弹力的方向杆的弹力的方向杆的弹力的方向：杆的弹力的方向：杆的弹力不一定沿杆。杆的弹力不一定沿杆。弹力方向的判定弹力方向的判定5 5、各种接触面间的弹力方向判断、各种接触面间的弹力方向判断（1）点与平面接触点与平面间弹力方向：过接触点过接触点垂直平面垂直平面指向受力物体。指向受力物体。NNABNANB光滑斜面弹力方向的判定5 5、各种接触面间的弹力方向判断、各种接触面间的弹力方向判断（2）曲面与平面接触曲面与平面间弹力方向：过接触点过接触点垂直平面垂直平面指向受力物体。指向受力物体。NNN弹力方向的判定5 5、各种接触面间的弹力方向判断、各种接触面间的弹力方向判断（3）曲面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切面与过接触点的公切面垂直垂直并指向受力物体。并指向受力物体。半球形的碗NABNNB对A弹力方向的判定5 5、各种接触面间的弹力方向判断、各种接触面间的弹力方向判断（4）点与曲面接触点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面与过接触点的切面垂直垂直并指向受力物体。并指向受力物体。N1N2半球形的碗ABNANBO 板书设计三、弹力有无的判断三、弹力有无的判断（1）看两物体间是否直接接触；（2）看两物体接触地是否发生弹性形变。G球与斜面间没有弹力1 1、根据弹力产生的条件判断、根据弹力产生的条件判断：2 2、假设法判断、假设法判断：T （1）假设两物体之间有弹力，对物体做受力分析，看物体能否保持原来的状态，若运动状态改变，则假设不成立，即此处一定不存在弹力。ABGN地A、B间没有弹力GN球与木块间没有弹力 （2）假设两物体之间不存在弹力，对物体做受力分析，看物体能否保持原来的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力。板书设计GNT球与斜面间有弹力四、弹力方向的判定四、弹力方向的判定板书设计1 1、压力和支持力的方向：、压力和支持力的方向：垂直于接触面指向垂直于接触面指向被压被压或或被支持被支持的物体。的物体。2 2、绳子绳子拉力的方向：拉力的方向：沿着绳子沿着绳子并且并且指向绳子收缩的方向。指向绳子收缩的方向。3 3、弹簧弹力的方向：弹簧弹力的方向：沿弹簧的轴线指向沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。弹簧恢复原状的方向。4 4、杆的弹力的方向：杆的弹力的方向：可以沿着杆也可以不沿着杆。可以沿着杆也可以不沿着杆。板书设计B BF FF F板书设计5 5、各种接触面间的弹力方向判断、各种接触面间的弹力方向判断（2）点与平面接触：点与平面间弹力方向过接触点过接触点垂直平面垂直平面指向受力物体。指向受力物体。NNABNANB光滑斜面（1）平面与平面接触：弹力方向垂直于平面垂直于平面指向受力物体。指向受力物体。F2F1 （3）曲面与平面接触：曲面与平面间弹力的方向过接触点过接触点垂直平面垂直平面指向受指向受力物体。力物体。NNN板书设计 （4）曲面与曲面接触：曲面与曲面间弹力的方向与过接触点的公切面与过接触点的公切面垂直垂直并指向受力物体。并指向受力物体。半球形的碗NABNNB对A板书设计 （5）点与曲面接触：点与曲面间弹力的方向与过接触点的切面与过接触点的切面垂直垂直并指向并指向受力物体。受力物体。N1N2半球形的碗ABNANBO 8.画出以下物体A所受弹力方向。例题AAAAF1F1F2F1F2F1F2 9.在如图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图,其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态,丁中物体P(即球)在水平面上匀速滚动。例题答案:如图所示。 例题10.按下列要求在图中画出物体所受弹力的示意图。 (1)图甲中斜面对物块的支持力； (2)图乙中半球面对小球的支持力； (3)图丙中光滑但质量分布不均的小球的球心在O处，重心在P处，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受的弹力； (4)图丁中均匀杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力。例题例题答案:如图所示。 11.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30的斜面上，杆的另一端固定一个重为 2 N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力 () A. 大于 2 N，方向沿杆末端的切线方向 B. 大小为 1 N，方向平行于斜面向上 C. 大小为 2 N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为 2 N，方向竖直向上 D例题 12.如图，有一球放在光滑的水平面上，并与墙壁接触，球静止。分析球所受的弹力.GF1GCF1例题B例题谢谢！谢谢！欢迎观看重力与弹力第欢迎观看重力与弹力第2 2课时课时主要内容：弹力主要内容：弹力