滬科版物理必修1全冊課件26份打包

3．2彈力目標導(dǎo)航1.知道形變的概念和顯示微小形變的方法．2．知道彈力產(chǎn)生的條件及掌握彈力方向和有無的判斷方法．(重點＋難點)3．了解彈力和形變的關(guān)系，并能用胡克定律計算彈力．(重點)新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、形變與彈力1．形變：物體的______或_____的改變，叫做形變，任何物體即使受到很小的力，都會發(fā)生______．2．彈性形變：作用在物體上的外力撤去后，物體能恢復(fù)原狀的形變．形狀體積形變范性形變：物體不能恢復(fù)原狀的形變．彈性限度：發(fā)生彈性形變的物體的形變有一個限度,超過這個限度物體就不能恢復(fù)原狀,這個限度叫做彈性限度．3．彈力(1)定義：發(fā)生__________的物體，由于要恢復(fù)原狀，就會對跟它______使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力．(2)產(chǎn)生條件:①____；②物體發(fā)生________.彈性形變接觸接觸彈性形變想一想1．把一個玻璃瓶裝滿水，瓶口用中間插有細管的瓶塞塞上，如圖所示，用手按壓玻璃瓶，細管中的水就上升，這說明什么問題？提示：說明按壓玻璃瓶，玻璃瓶發(fā)生形變，容積減小，水被擠壓上升．二、胡克定律1．內(nèi)容：在_________內(nèi)，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比．2．數(shù)學(xué)表達式：_______，其中k叫做彈簧的_________，其單位是______.彈性限度F＝kx勁度系數(shù)N/m想一想2．到實驗室借一個彈簧測力計，彈簧測力計能測物體重力，想一想其原理是什么？提示：由二力平衡和胡克定律知，重力作用下，彈簧秤被拉長，彈力等于重力．三、彈力的方向1．壓力(支持力)的方向一定_____接觸面指向被壓(被支持)的物體．2．繩索的彈力方向一定沿著____而指向繩索_____的方向．四、多種多樣的形變形變的種類：形變一般包括_____形變、____形變、_____形變、_____形變、_____形變.垂直繩索收縮拉伸壓縮彎曲扭轉(zhuǎn)剪切要點探究講練互動要點一物體間彈力有無的判斷學(xué)案導(dǎo)引1．只要兩物體接觸就一定有彈力嗎？只有形變呢？2．彈力產(chǎn)生的條件是什么？如何判斷兩物體間彈力的有無？方法思路例證假設(shè)法假設(shè)將與研究對象接觸的物體解除接觸，判斷研究對象的運動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運動狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力圖中細線豎直、斜面光滑,因為去掉斜面體后,小球的運動狀態(tài)不變,故小球只受細線的拉力,不受斜面的支持力方法思路例證替換法用細繩替換裝置中的輕桿，看能不能維持原來的力學(xué)狀態(tài)，如果能維持，則說明這個桿提供的是拉力；否則，提供的是支持力圖中輕桿AB、AC,用繩替換AB，原裝置狀態(tài)不變，說明AB對物體施加的是拉力；用繩替換AC,原狀態(tài)不能維持，說明AC對物體施加的是支持力方法思路例證狀態(tài)法由運動狀態(tài)分析彈力，即物體的受力必須與物體的運動狀態(tài)相符合，依據(jù)物體的運動狀態(tài)，由二力平衡(或牛頓第二定律，后面將學(xué)到)列方程，求解物體間的彈力圖中各接觸面均光滑，小球處于靜止狀態(tài)，由二力平衡可知，地面對小球的支持力和重力就可使小球處于平衡，但沒有與墻面對小球的彈力相平衡的力，因此豎直墻面對小球不產(chǎn)生彈力的作用如圖所示，A、B兩物體并排放在水平桌面上，C物體疊放在AB上，D物體懸掛在線的下端時繩恰好豎直，且與斜面接觸．若接觸面均光滑，下列說法中正確的是(

)A．A對B的彈力方向水平向右B．C對地面的壓力大小等于C的重力例1C．D對斜面沒有壓力作用D．斜面對D的支持力垂直斜面向上【思路點撥】

物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時,就能產(chǎn)生彈力的作用；無法直接判斷有無形變時，可用假設(shè)法．【精講精析】

A和B接觸但沒有相互擠壓，所以A和B之間不產(chǎn)生彈力作用,選項A錯誤：C對A、B產(chǎn)生向下的壓力作用，對地面并不產(chǎn)生壓力，選項B錯誤；如果撤去斜面，D物體仍然靜止，處于原來的狀態(tài)，所以D與斜面之間沒有彈力作用，選項C正確，D錯誤．【答案】

C【規(guī)律總結(jié)】

判斷有無彈力的步驟：(1)明確研究對象，明確接觸情況；(2)假設(shè)將與物體相接觸的物體去掉，分析研究對象是否還能在該位置保持原來的狀態(tài)；(3)若研究對象不能保持原來的狀態(tài)，說明該處有彈力，反之，就沒有彈力．變式訓(xùn)練1．在甲、乙兩圖中，A、B之間一定有彈力的是________圖解析：乙圖中，A、B兩物體雖然接觸但沒有彈力，而甲圖中，A、B之間一定有彈力，這是因為如果去掉其中的一個小球，另外一個小球的狀態(tài)一定變化．答案：甲要點二彈力方向的判斷學(xué)案導(dǎo)引1．兩物體之間是點和面相接觸時，彈力的方向如何確定？2．兩個相互接觸的球面之間存在彈力時，彈力方向一定沿兩球心的連線嗎？3．繩的彈力方向沿繩收縮的方向，桿的彈力方向一定沿著桿的方向嗎？(1)彈力的方向：與使物體發(fā)生形變的外力方向相反，即與物體形變的方向相反，與接觸面垂直．支持力的方向總是垂直于支持面指向被支持的物體；繩的拉力的方向是沿著繩收縮的方向，接觸面是平面的，彈力(壓力或支持力)垂直于平面，接觸面是曲面的，彈力垂直于曲面該處的切平面．(2)彈力方向的確定方法：彈力的方向與接觸面(截面)垂直，與形變方向(即產(chǎn)生形變的外力方向)相反．2．幾種常見彈力方向的對比類型方向圖示接觸方式面與面與接觸面垂直點與面與接觸面垂直且過“點”點與點與公切面垂直類型方向圖示輕繩沿繩指向繩收縮的方向輕桿可沿桿可不沿桿輕彈簧沿彈簧形變的反方向特別提醒：要注意的是繩子這類柔軟的物體只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩子指向繩子收縮的方向；對于輕桿則不同，輕桿既能產(chǎn)生拉力也能產(chǎn)生壓力，并且方向不一定沿著桿的方向．畫出圖甲(G為重心)、乙、丙、丁中球與桿所受到的彈力示意圖．例2【思路點撥】

解此題關(guān)鍵有兩點：(1)判斷兩物體間有無彈力．(2)根據(jù)接觸方式或物體的特點判斷彈力的方向．【精講精析】

(1)接觸面處的彈力垂直于接觸面，繩子彈力沿繩子收縮方向，所以甲、乙兩圖的受力如圖．(2)丙圖中有兩個接觸面，很顯然下面的接觸面有向上的彈力，如果左邊接觸面有彈力，則彈力必水平向右，畫出示意圖如圖丙a所示，所以物體將會運動，這與題意矛盾，因此左接觸面沒有彈力，如圖丙b所示．(3)對丁圖如果我們剪斷水平繩子，球不會開始運動，說明水平繩子對球沒有施加作用(彈力)．【答案】見精講精析【規(guī)律總結(jié)】

彈力方向的判斷步驟：(1)確定物體之間作用的類型；(2)確定產(chǎn)生彈力的物體；(3)找出使該物體發(fā)生形變的外力方向；(4)確定物體產(chǎn)生的彈力方向．變式訓(xùn)練2．畫出圖中物體A受到的彈力．解析：彈力的方向總與接觸面垂直．甲中是兩平面接觸，所以A受的彈力(支持力)與接觸面垂直而指向被支持的物體；乙中是兩球面接觸，與接觸面垂直的方向可以由兩球心的連線(或球心與切點的連線)方向確定；丙中A球左側(cè)受彈力，方向與豎直墻壁垂直．右下方屬于點點接觸，由球心與接觸點連線方向確定作用力所在直線．答案：如圖所示要點三探究胡克定律學(xué)案導(dǎo)引1．彈簧彈力的大小與什么因素有關(guān)？滿足什么關(guān)系？2．彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的彈力成正比，與彈簧的伸長量成反比嗎？1.探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系(1)實驗器材：鐵架臺、下端帶掛鉤的彈簧、鉤碼若干、刻度尺等．如圖所示．(2)實驗步驟：在彈簧掛鉤上掛鉤碼，測量并在表中記下彈簧的伸長量；然后不斷增加鉤碼,記下增加一個鉤碼對應(yīng)的彈簧的伸長量．(3)測量數(shù)據(jù)：彈簧總伸長量x/m.在坐標系上作出F－x實驗圖像．(4)實驗結(jié)果：彈簧的彈力F與彈簧伸長量x的關(guān)系圖像，如圖所示，由圖可知，彈力F與彈簧伸長量x成正比．2．關(guān)于胡克定律應(yīng)注意以下四點(1)成立條件：在彈性限度內(nèi)．(2)彈簧的形變量x：彈簧伸長(或縮短)的長度,不是彈簧的原長．(3)勁度系數(shù)k：反映了彈簧的“軟”、“硬”程度，由彈簧本身的性質(zhì)決定．(4)推論式：ΔF＝kΔx，式中ΔF、Δx分別表示彈力的變化量和形變的變化量．下表是某同學(xué)為探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)：(1)請你在圖中的坐標線上作出F－x圖像．(2)寫出曲線所代表的函數(shù)．(x用m作單位)例3彈力F/N0.51.01.52.02.5彈簧伸長量x/cm2.65.06.89.812.4(3)解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義．【思路點撥】

根據(jù)已有的數(shù)據(jù)選好坐標軸、每個格所代表的物理量多少，是作好圖像的關(guān)鍵．【精講精析】

(1)將x軸每一小格取為1cm，y軸每一小格取為0.25N，將各點描到坐標紙上，并連成直線，如圖所示．(2)由圖像得：F＝20x.(3)函數(shù)表達式中的常數(shù)：表示使彈簧伸長(或壓縮)1m所需的拉力(或壓力)為20N.【答案】見精講精析【規(guī)律總結(jié)】

在物理學(xué)中經(jīng)常用圖像處理物理問題，應(yīng)用圖像的好處是：直觀、方便.應(yīng)用圖像處理問題，要注意：(1)圖像斜率的意義(或曲線切線斜率的意義)；(2)圖像與縱軸、橫軸交點的物理意義．變式訓(xùn)練3．某同學(xué)在做“研究彈簧的伸長量與彈力的關(guān)系”實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖所示．(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的)由圖可知該彈簧的自然長度為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.答案：10

50熱點示例創(chuàng)新拓展胡克定律的應(yīng)用[經(jīng)典案例]一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為l1;改用大小為F2