高中地理 1.1 地球的宇宙環(huán)境課件 湘教版必修1 (143)

1、第第2節(jié)節(jié)形變與彈力形變與彈力第1課時(shí)形變與彈力填一填練一練一、形變(見課本第6364頁)1.定義:物體發(fā)生的伸長、縮短、彎曲等變化稱為形變。2.分類:(1)彈性形變:彈性體(撤去外力后能夠恢復(fù)原來形狀的物體)發(fā)生的形變。(2)范性形變:物體發(fā)生形變后不能恢復(fù)原來的形狀的形變。3.彈性限度:當(dāng)彈性體形變達(dá)到某一值時(shí),即使撤去外力,物體也不能再恢復(fù)原狀,這個(gè)值叫做彈性限度。填一填練一練二、彈力(見課本第6568頁)1.概念。物體發(fā)生彈性形變時(shí),由于要恢復(fù)原狀,會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用。2.方向。彈力的方向總是與物體形變的趨向相反,以使物體恢復(fù)原狀。3.胡克定律。(1)內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈

2、性體(如彈簧)彈力的大小與彈性體伸長(或縮短)的長度成正比。(2)公式。(3)適用條件:在彈性體的彈性限度內(nèi)。填一填練一練4.應(yīng)用。(1)拉伸或壓縮的彈簧可以儲(chǔ)存彈性勢能。(2)彈簧具有彈性,可以緩沖減震、自動(dòng)復(fù)位。填一填練一練(多選)下列關(guān)于彈力的說法中正確的是()A.兩物體直接接觸就一定有彈力作用B.不直接接觸的物體間一定沒有彈力作用C.直接接觸的物體之間發(fā)生了彈性形變就一定有彈力產(chǎn)生D.只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生解析:根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件可知,接觸和彈性形變是產(chǎn)生彈力的兩個(gè)不可或缺的條件,缺一不可,故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤,B、C正確。答案:BC問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三彈力

3、的產(chǎn)生及判斷彈力的產(chǎn)生及判斷如圖所示的情景中,運(yùn)動(dòng)員、箭、小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為什么能發(fā)生變化?這個(gè)作用是哪個(gè)物體發(fā)生形變產(chǎn)生的?問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三1.彈力的成因相互接觸的物體間不一定存在彈力,只有當(dāng)兩個(gè)物體相互擠壓或拉伸產(chǎn)生彈性形變時(shí),由于物體要恢復(fù)原狀,才在接觸位置對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生彈力。所以,彈力產(chǎn)生的直接原因是由施力物體發(fā)生形變引起的。2.彈力產(chǎn)生的過程3.彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件(1)兩物體直接接觸。(2)互相接觸的物體發(fā)生彈性形變。問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三4.判斷彈力有無的兩種常見方法(1)直接判斷:對(duì)于形變較明顯的情況,可根據(jù)彈力產(chǎn)生條件直接判斷。

4、(2)“假設(shè)法”判斷:對(duì)于形變不明顯的情況,可用“假設(shè)法”進(jìn)行判斷,常見以下三種情形:假設(shè)與研究對(duì)象接觸的物體解除接觸,判斷研究對(duì)象的狀態(tài)是否發(fā)生改變。若狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若狀態(tài)改變,則此處存在彈力。假設(shè)有彈力,看看研究對(duì)象還能否保持平衡或原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若能保持,則說明有彈力;若不能保持,則說明沒有彈力。假設(shè)沒有彈力,看看研究對(duì)象還能否保持平衡或原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若能保持,則說明沒有彈力;若不能保持,則說明有彈力。問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三【例題1】 導(dǎo)學(xué)號(hào)如圖所示,圖中各物體均靜止,各接觸面均光滑,試分析a、b之間一定有彈力的是 ()解析:在題圖A、B、C中,若用假

5、設(shè)法將物體b去掉,若物體a仍能保持靜止?fàn)顟B(tài),表明物體a、b之間無彈力作用。顯然A、B兩圖中a的狀態(tài)無變化,而C圖中將b拿走,a物體必然向右擺動(dòng),說明A、B兩圖中a、b之間無彈力作用,C圖中a、b之間有彈力作用,而D圖中小球a必受重力作用,小球a豎直懸掛,必定受彈簧的拉力,假設(shè)斜面b對(duì)小球a產(chǎn)生彈力,則彈力的存在必使小球a向左運(yùn)動(dòng),與題設(shè)條件相矛盾,故D圖中小球a與斜面b之間無彈力作用。故選項(xiàng)C正確。答案:C問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三變式訓(xùn)練1一個(gè)球形物體O靜止放在光滑的水平地面上,并與豎直墻壁相接觸,A、B兩點(diǎn)是球與墻和地面的接觸點(diǎn),則下列說法正確的是()A.物體受三個(gè)力,重力

6、、地面對(duì)物體的支持力、墻壁對(duì)物體的彈力B.物體受兩個(gè)力,重力、地面對(duì)物體的支持力C.物體受兩個(gè)力,重力、物體對(duì)地面的壓力D.物體受三個(gè)力,重力、物體對(duì)地球的引力、物體對(duì)地面的壓力解析:球形物體雖與墻接觸,但它們之間無彈力作用,故物體只受重力和地面對(duì)物體的支持力兩個(gè)力,選項(xiàng)B對(duì)。答案:B問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析彈力方向的判斷彈力方向的判斷畫出圖中物體所受彈力的示意圖,題圖中各接觸面均光滑,各物體均靜止。探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.彈力方向的特點(diǎn)發(fā)生彈性形變的物體,由于恢復(fù)原狀產(chǎn)

7、生彈力,彈力的方向由施力物體的形變的方向決定,彈力的方向總與施力物體形變的方向相反。(1)壓力的方向:垂直于接觸面指向被壓的物體。(2)支持力的方向:垂直于接觸面指向被支持的物體。(3)繩對(duì)物體的拉力方向:沿著繩指向繩收縮的方向。探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析2.幾種常見彈力方向的對(duì)比 探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題2】 導(dǎo)學(xué)號(hào)在如圖所示的圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或面對(duì)它的彈力的示意圖,其中甲、乙、丙中物體P處于靜止?fàn)顟B(tài),丁中物體P(即球)在水平面上勻速滾動(dòng)。思路:解答本題時(shí)應(yīng)

8、把握以下三點(diǎn):(1)當(dāng)面(或曲面)接觸,彈力垂直于面。(2)繩上彈力沿繩并指向繩收縮方向。(3)與球面接觸的彈力方向延長線或反向延長線過球心。探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:甲屬于繩的拉力,應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向,因此彈力方向沿繩向上;乙中A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸,彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上,必過球心O,B點(diǎn)屬于點(diǎn)與桿相接觸,彈力應(yīng)垂直于桿向上;丙中A、B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且必過球心,所以A處彈力方向水平向右,B處彈力垂直于斜面向左上方,且都過球心;丁中小球P不管運(yùn)動(dòng)與否,都是屬于平面與球面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且過球心,即向上。它們所受彈力的示意

9、圖如圖所示。答案:見解析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析變式訓(xùn)練2分別對(duì)下列甲、乙圖中小球、丙圖中桿畫出受力示意圖。(甲中小球用細(xì)繩掛在光滑的墻上,乙中小球用細(xì)繩拴著擱在角上,丙中桿放在光滑的半球形碗中)探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:各物體受力如圖所示:答案:見解析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析彈力大小的計(jì)算彈力大小的計(jì)算如圖是某人正在參與的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)蹦極,看圖思考以下問題:(1)彈性繩沒有伸直前該人是否受繩的彈力作用?(2)彈性繩伸直后,隨著繩子的伸長,人受到的彈力怎樣變化?探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例

10、剖析1.胡克定律 探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析2.胡克定律的推論:F=kx根據(jù)胡克定律,可作出彈力F與形變量x的圖象,如圖所示,這是一條通過原點(diǎn)的傾斜直線,其斜率( )反映了k的大小。故可得出F=kx,即彈力的變化量F與彈簧形變量的變化量x成正比。探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題3】 導(dǎo)學(xué)號(hào)一根輕彈簧,其彈力F的大小與長度x的關(guān)系如圖中的線段a和b所示。(1)彈簧原長為多少?(2)彈簧的勁度系數(shù)為多大?(3)彈簧長度為6 cm時(shí),彈力大小為多少?探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:由題圖可知,a段表示彈簧被壓縮

11、,b段表示彈簧被拉伸。(1)彈力為零時(shí),對(duì)應(yīng)彈簧長度x0=12 cm,即為原長。(2)對(duì)b段,根據(jù)胡克定律知,勁度系數(shù)(3)當(dāng)彈簧長度為6 cm時(shí),根據(jù)胡克定律知,彈簧彈力F=kx=2 500(12-6)10-2 N=150 N。答案:(1)12 cm(2)2 500 N/m(3)150 N探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析變式訓(xùn)練3(多選)如圖所示,a、b為兩根相連的輕質(zhì)彈簧,它們的勁度系數(shù)分別為ka=1103 N/m,kb=2103 N/m,原長分別為la=6 cm,lb=4 cm。在下端掛一物體G,物體受到的重力為10 N,平衡時(shí)()A.a下端受的拉力為4 N,b下端受的拉力為6

12、 NB.a下端受的拉力為10 N,b下端受的拉力也為10 NC.a的長度變?yōu)? cm,b的長度變?yōu)?.5 cmD.a的長度變?yōu)?.4 cm,b的長度變?yōu)?.3 cm解析:兩彈簧串聯(lián)時(shí),所受拉力處處相等,均為10 N,由胡克定律知, ,選項(xiàng)B、C對(duì),A、D錯(cuò)。答案:BC探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析探究一探究二探究三問題導(dǎo)引名師精講典例剖析1 2 3 4 51.關(guān)于彈性形變,下列說法正確的是()A.物體形狀的改變叫彈性形變B.一根鐵絲用力折彎后的形變就是彈性形變C.物體在外力停止作用后,能夠恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變D.物體受外力作用后的形變叫彈性形變解析:所謂彈性形變就是發(fā)生形變的物

13、體撤去外力后,能夠恢復(fù)到原狀,故選項(xiàng)C正確。答案:C1 2 3 4 52.關(guān)于彈力,下列說法中正確的是()A.相互接觸的物體間一定有彈力B.發(fā)生形變的物體一定對(duì)與之接觸的物體產(chǎn)生彈力作用C.先有彈性形變,后有彈力D.不接觸的兩物體之間不可能發(fā)生相互的彈力作用解析:本題考查彈力的產(chǎn)生條件,相互接觸且接觸處發(fā)生彈性形變時(shí)才產(chǎn)生彈力,若接觸處發(fā)生永久的不能恢復(fù)原狀的形變,也不能產(chǎn)生彈力;彈力隨彈性形變產(chǎn)生而產(chǎn)生,隨彈性形變消失而消失,無先后關(guān)系,故只有選項(xiàng)D正確。答案:D1 2 3 4 53.關(guān)于彈力的方向,下列說法中正確的是()A.物體靜止在水平桌面上,桌面對(duì)物體的支持力方向是豎直向下的B.物體沿

14、斜面下滑時(shí),斜面對(duì)物體的支持力方向是沿斜面向上的C.用繩懸掛物體時(shí),繩對(duì)物體的拉力方向是沿繩收縮的方向D.用水平直桿固定路燈時(shí),直桿對(duì)路燈的彈力方向一定在直桿所在直線上解析:水平桌面對(duì)物體的支持力方向豎直向上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;斜面對(duì)物體的支持力垂直斜面向上,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;直桿對(duì)路燈的彈力與重力平衡,豎直向上,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:C1 2 3 4 54.如圖所示的裝置中,小球的質(zhì)量均相同,彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì),一切摩擦忽略不計(jì),平衡時(shí)各彈簧的彈力分別為F1、F2、F3,其大小關(guān)系是()A.F1=F2=F3B.F1=F2F2D.F3F1F2解析:對(duì)小球受力分析,左邊裝置中小球受到重力mg和輕彈簧的彈力F1的作用,根據(jù)平衡條件可知F1=mg;其他兩個(gè)裝置中彈簧的彈力等于細(xì)線的拉力,對(duì)小球受力分析,根據(jù)平衡條件可知細(xì)線上拉力等于小球重力,則有F2=F3=mg。因此,F1=F2=F3=mg,選項(xiàng)A正確,其他選項(xiàng)均錯(cuò)誤。答案:A1 2 3 4 55.(選做題)由實(shí)驗(yàn)測得某彈簧的長度x和彈力F的關(guān)系如圖所示。(1)該彈簧的原長為多少?(2)該彈簧的勁度系數(shù)為多少?(3)若用25 N的力壓