高中物理必修一弹力PPT课件

弹力
5、弹力大小
弹力大小：弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也 越大，形变消失，弹力随着也消失。 （1）由受力分析得到。
（2）弹簧的弹力（弹性限度内）:胡克定律
弹力（限度内）
x lx l0
x压缩量 x
原长 伸长量
F Kx
变化量 与原长比弹簧 的伸长量或缩 短量！
劲度系数：表示细，弹簧圈的直径，单 位长度的匝数及弹簧的原长有关。 单位：牛/米（
N /m
）
弹力
5、弹力大小
胡克定律的图像描述：
F/N
F2 F1
x1
x2
x/m
形变量
F k x
弹力
5、弹力大小
胡克定律的图像描述：
横截距：弹簧的原长
F/N
F2 F1
x1
x2
弹簧的长度
x/m
F k x
一根轻质弹簧，当它受到 10 N 的拉力时长度为 12 cm，当它受到 25 N 的拉力时长度为 15 cm，问弹簧不 受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多 少？
解析：设弹簧的原长为 l0，由题意知，F1＝10 N，l1＝12 cm；F2 ＝25 N，l2＝15 cm. 法一：根据胡克定律有 F1＝k(l1－l0)，F2＝k(l2－l0) F1 l1－l0 两式相比可得 ＝ 代入数据可得 l0＝10 cm＝0.1 m F2 l2－l0 F1 F1 10 k＝ ＝ ＝ N/m＝500 N/m. x l1－l0 0.12－0.1
弹力有无的判断
对于微小形变，用假设推理法
假设A、B间有弹力
A B 光滑水平面并 排放着静止的 木块A、B
以B为研究对象，B受力： N地
NA→B G B不可能静止，所以A、B间没 有弹力
弹力有无的判断
假设球与斜面间有弹力 以球为研究对象，球受力： T N
斜面→球
判断球与斜面 间有无弹力
G 球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力
例2：一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N 的力拉弹簧，则弹簧伸长______m。
弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力，0.4 例3：一根轻质弹簧(自身的质量、重力不计)，原长L0＝10cm， 在它的下端挂G＝10N为砝码时，长度变为L1＝12cm，则: （1）这根弹簧的劲度系数多大？ （2）如果在它的下端挂上一个重物时，弹簧的长度 L2＝15cm， 该物体多重？
弹力有无的判断
假设球与木块间有弹力 以球为研究对象，球受力： N N
木块→球
光滑球静止 在水平地面
G
球不可能静止，所以球与斜面 间没有弹力
例：画出下列物体所受到的所有弹力。
如图所示， A 、 B 是质量均为 m 的两条磁铁， C 为 木块，水平放置。静止时 B 对 A的弹力为 F1 ， C对 B的弹力为F2，则：（ B ） A、F1＝mg，F2=2mg C、F1＜mg，F2=2mg
例3：三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都 相等的光滑圆球a，b，c，支点P、Q在同一水平面上， a球的重心O，位于球心，b球和c球的重心Ob和Oc分 别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示， 三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为Na，对b 球和c球的弹力分别为Nb和Nc则下列说法正确的是 （ ）A O
b
A
Tb
a
Ta
G
A
分析下列物体所受的力
1 A T T1
B
2 B G
A
T2 G`
例：画出下列物体所受到的所有弹力。
弹簧弹力方向又什么样的呢?
弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心 轴线重合，指向弹簧恢复原状方向.
轻杆受力特点
轻杆的含义：
不计质量不发生形变的杆
轻杆受力特点：
1、可拉可压； 2、杆所受的力不一定沿杆的方向；可能沿任意方向
（1）利用弹力产生的条件判断 （2）利用假设法判断:
如果受力的话，则画出它们的受力图！
轻绳受力特点
绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？
轻绳的受力特点：
1、只能拉不能压；
2、轻绳的拉力一定沿绳方向； 3、同一根绳子张力处处相等。 总结：绳上弹力方向 总是沿着绳而指向绳子收缩的方向
例如
GA=100N，GB＝40N，弹簧的劲度系数为 500N/m，不计绳重和摩擦，求：物体A对支持面 的压力和弹簧的伸长量。
小结 一、弹力产生条件：
① 直接接触 ② 发生弹性形变 二、弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向 三、弹力大小： 1、弹簧弹力：胡克定律F ＝ k x 2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解
我们对弹力方向做一个总结
1、弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合， 指向弹簧恢复原状方向 2、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指 向绳收缩的方向 3、点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接 触面（或接触面切线方向）而指向受力物体。 4、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面 而指向受力物体 5、曲面与平面接触时弹力的方向，在接触点与球 心的连线上而指向受力物体 6、曲面与曲面相接触时弹力的方向，垂直过接触 点的分切面，通过两球球心而指向受力物体
四、弹力的作用点和大小
1、弹力的作用点：两物体接触处，在受力物体上 2、对于同一物体，弹力大小同形变大小有关。
利用力的平衡来计算 利用牛顿第二定律 弹簧弹力大小计算—— 胡克定律
两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定 滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图3 －2－8所示．不计摩擦，A对绳的作用力的大小 与地面对A的作用力的大小分别为多少？
A B
例2、分析A对C有无弹力作用
C
三、弹力的方向：
从施力物体指向受力物体，与施力物体形变
方向相反（施力物体恢复形变的方向）。
受力分析
只分析物体所受的力
N
G
静止在地面上的篮球
例
书和木板所受的弹力
题
分析书放在桌面或倾斜木板上时,
N2
书
N2 书 N1
木板
N1
板
各种接触面间的弹力方向判断
点与平面接触
。
如图3－2－5所示，为一轻质弹簧的长度L和弹 力F大小的关系，试由图线确定：
（1）弹簧的原长； （2）弹簧的劲度系数； （3）弹簧长为0.2m时弹力的大小． （1）10cm （2）200N/m （3）20N
N` N
NB NA
B
光滑斜面
A
点与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
各种接触面间的弹力方向判断
点与曲面接触 N1 N2
NA A
NB B
半球形的碗
点与曲面间弹力方向：
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
各种接触面间的弹力方向判断
曲面与曲面接触 N
A
半球形的碗
NB对A
N
B
曲面与曲面间弹力方向：
N
S N
B、F1＞mg，F2=2mg D、F1＞mg，F2＞2mg
A
B
S
C
两根长均为20cm的弹簧，劲度系数分别为k1＝ 200N/m，k2＝100N/m，弹簧k2固定在A上，弹簧 k1固定在A、B上，B放在水平地面上，弹簧竖直， 如图所示。已知A、B所受的重力都是4N，今在k2 的端点P施加一个竖直向上的力，缓慢地向上拉， 当P点向上升距离为多少 时，B和地面恰好接触而 没有作用力。弹簧自重不计
第二节
弹力
一、形变
1、形变：物体形状和体积发生的改变
拉伸
压缩
弯曲
扭转
一、形变
问题
（拉伸、压缩、弯曲、扭转等等）
桌上子放着本书，书和桌面有没 有发生形变呢？ 演示
（微小形变的演示）
手挤压玻璃瓶， 观察水柱的变化。
2、形变的分类
1）按形变程度分 2）按可否恢复分
如果形变过大，超 过一定限度，即使 撤去作用力，物体 也不能完全恢复原 来的形状，这个限 度叫弹性限度
P • Oa a
• •
b
QP b
QP
•O • c Q c
A.弹力Na、Nb、Nc的方向均由P 点指向球心
B.弹力Na、Nb、Nc的方向均由P 点指向重心
C.弹力Na、Nb、Nc的方向都竖直向上
弹力
弹力方向
练习：画出各小球所受弹力
F1
F
F2
F1 F2
F
F1 F2
F
F1
F2 F2 F1
弹力
弹力有无的判断
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
判断下列支持面对物体弹力的方向
平面与平面接触，弹力垂直平面。
点与平面接触，弹力通过接触点而 垂直平面。 曲面和曲面接触，弹力通过接触点 垂直于公切面。（相当于点与点）
判断下列支持面对物体弹力的方向
点和曲面接触，弹力通过接 触点垂直于切面
点和线接触，弹力通过接触 点垂直于线
明显形变 微小形变 非弹性形变 弹性限度 (也叫范性形变) 弹性形变
发生形变的物体在停止 受力后，能恢复原状的 形变称为弹性形变
范
性
形
变
二、弹力：
指发生弹性形变的物体由于要恢复原装，
对与它接触的物体产生力的作用
作用过程
物体1受到物体2的作用 物体1发生了形变
物体1对物体2产生了弹力
二、弹力：
施力物体： 发生形变的物体
与施力物体接触，使它发生形变， 受力物体： 并阻碍其恢复原状的物体
产生的条件 （原因）
1、物体间相互接触 2、物体发生弹性形变
接触力
例1 关于弹力的产生下列说法（ D ）