高中物理教科版 (2019)必修 第一册2 弹力精品课件ppt

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册2 弹力精品课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了学习目标，一形变，二弹力，四胡克定律，本课小结，当堂检测等内容，欢迎下载使用。

通过实验观察，理解和概括弹力的定义和产生条件。知道压力、支持力和拉力都是弹力，明确弹力的方向，理解弹力在生产和生活中的应用。理解胡克定律并能正确应用。
拉弓射箭时，用力拉弓可以把箭射出去。在“蹦极”运动中，人在自身所受的重力作用下下落，被拉伸的“蹦极”绳又会产生向上的力，把人拉上去。这种急剧下坠又快速上升的感觉，让人倍感新鲜刺激。拉弯的弓和拉伸的“蹦极”绳有何共同特点呢？
物体在力的作用下形状或体积会发生变化，这种变化叫作形变。说明：①力是物体产生形变的原因；②一切物体受力后都会发生形变，只是有的形变明显，有的形变不明显，需要借助仪器才能观测到。
2 形变按形式分类：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转形变、剪切形变等；
思考：如图所示，按压圆柱形玻璃瓶时，水受挤压上升，松开手后，水面落回原处。若换成扁玻璃瓶，按压“凸”面时，细管中水面下降；按压“扁”面时，细管中水面上升。这是为什么？
提示：按压圆柱形玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，玻璃瓶容积减小。按扁玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，按压“凸”面时，玻璃瓶容积增大；按压“扁”面时，容积减小。
观察思考：如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M 和N，让一束光依次被这两个平面镜反射，最后射到墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，再撤去按压的力，观察墙上光点位置的变化。这个现象说明了什么？
实验原理：用力压桌面，桌面在力的作用下发生形变，中间下凹，致使平面镜向里倾斜，根据光的反射定律，光点位置下移。此种方法称为（光学放大法）。实现结果：桌面在力的作用下发生了形变。
3 形变按效果分类：弹性形变、非弹性形变。①弹性形变：有些发生形变的物体在撤去外界的作用力后能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变，如弹簧、橡皮条、钢板、玻璃瓶等，如图甲所示。
②塑性形变：当撤去外力后物体的形变不能完全恢复原状，这种形变叫作塑性形变，如铅丝、橡皮泥等，如图乙所示。4 弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。
甲　　　　　　　　　　乙
如图所示，玩具娃娃放在气球上，气球发生形变后由于要恢复原状，对玩具娃娃产生力的作用，这种力就是弹力。质量不同的玩具娃娃放在气球上，气球形变不同，弹力的大小也不同。
观察思考：在下图中，人、箭、小车都受到了弹力的作用，这些弹力是怎么产生的？弹力的方向有什么特点？
（a）中压弯的跳板为恢复原状对运动员产生向上的弹力，将运动员弹起。（b）中张紧的弦为恢复原状对箭施加向右的弹力，把箭射出。（c）中伸长的弹簧为恢复原状对小车施加了向右的弹力。（d）中压缩的弹簧为恢复原状对小车施加了向左的弹力。弹力方向都沿着使形变物体恢复原状的方向。
1　弹力的定义及产生条件
（1）定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。（2）弹力的产生过程：外力→发生形变→要恢复原状→对接触物体产生弹力的作用。（3）产生条件：①两物体直接接触；②两物体之间发生形变并有恢复原状的趋势。
说明：①相互接触、发生形变（有恢复原状的趋势），这两个条件缺一不可。只有两物体在接触部位产生形变时，两物体间才有弹力产生。例如两块磁铁间隔一段距离相互吸引，但没有接触，两磁极间产生的是磁（场）力而不是弹力。 ②弹力和形变是同时发生的。
例如，一本书放在桌面上，如图所示，书发生微小形变，书要恢复原状对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1，这就是书对桌面的压力；同时桌面也发生了微小的形变，桌面要恢复原状对书产生垂直于书面向上的弹力F2，这就是桌面对书的支持力。
（4）弹力有无的判断利用弹力的产生条件可以判断物体间是否存在弹力，不能判断时，可以考虑假设法。假设法的思路：假设撤去与研究对象接触的物体，判断研究对象的运动状态是否发生改变：①若运动状态不变，则此处不存在弹力；②若运动状态改变，则此处一定存在弹力。点拨：运动状态的改变，是指速度的变化，由静止到运动是其中的一种情形。
点拨：“形变的物体”与“受弹力作用的物体”是两个不同的物体（一个物体形变后不能对自身产生力的作用），且形变的方向与弹力的方向相反。
（2）压力和支持力的方向压力的方向垂直于支持面且指向被压的物体；支持力的方向垂直于支持面且指向被支持的物体。例如静止放在倾斜木板上的书，书对木板的压力F1和木板对书的支持力F2的示意图，如图所示。
（3）绳的拉力方向绳的拉力方向是绳对所拉物体的弹力方向，总是沿着绳指向绳收缩的方向。如图为吊起的电灯，由于电灯的重力作用，使电线和电灯发生微小形变（电线被拉伸），则电线有沿电线向上收缩的趋势，对电灯产生向上的弹力F1，即电线对电灯有沿电线向上的拉力；同时电灯也发生微小形变，对与它接触的电线产生弹力F2，电灯对电线的拉力方向沿电线向下。
（4）轻杆的弹力方向轻杆可以拉伸、压缩、弯曲，所以轻杆产生的弹力方向比轻绳复杂，如图所示为几种不同情形下，杆对小球的弹力方向。
方法总结：弹力方向的判定方法①根据形变方向判断：弹力的方向与施力物体形变的方向相反；判断步骤：确定施力物体→明确被分析的弹力→分析施力物体形变的方向→确定该弹力的方向。②根据不同类型弹力的方向特点判断：支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持和被压的物体，绳上的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向。③根据运动状态推断：因为物体的受力与物体的运动状态相吻合，可以依据物体的运动状态由相应的规律（如二力平衡等）来判断物体间弹力的方向。
三　实验：探究弹簧弹力与形变的关系
5　数据处理（1）以弹力F为纵轴、以弹簧的伸长量x为横轴建立坐标系，如图所示，用描点法作图，连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。
（2）得出弹力和弹簧伸长量的函数关系，研究图像斜率的物理意义。注意：描点作图时，要让尽可能多的点落在直线上，不能落到直线上的点均匀分布在直线的两侧。6　实验结论在弹性限度内，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F=kx，其中k是比例系数，单位是N/m。
7　误差分析（1）系统误差：弹簧竖直悬挂，自身重力使弹簧伸长，故实验时尽量选用质量好、重力小的弹簧。（2）偶然误差：原因很多，如读数不准确、作图不规范、钩码不标准等。
1.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示，当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（　　）A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的C．跳板对运动员的支持力产生的直接原因是运动员受到了重力D．此时运动员对跳板的压力就是运动员受到的重力
2.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，则弹性杆对小球的弹力（　　）A.大小为 2 N，方向平行于斜面向上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
3.探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系所得图像如图所示，下列说法正确的是（　）A.弹簧的劲度系数是2 N/mB.弹簧的劲度系数是2×103 N/mC.当弹簧受F2=800 N的拉力作用时，弹簧总长度为x2=40 cmD.当弹簧伸长量为2 cm时，弹簧产生的拉力是400 N
5.如图所示为一轻质弹簧的弹力F和长度l的关系图像，试由图像确定：（1）弹簧的原长l0；（2）弹簧的劲度系数；（3）弹簧伸长15 cm时（在弹性限度内），其弹力的大小。