优高中物理人教版必修1 第三章第2节弹力 课件.ppt
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人教版 必修一
第三章 相互作用
第2节 弹力
知识自学区
弹性形变和弹力 1．形变 物体在力的作用下_形__状___或_体__积___发生改变的现象． 2．弹性形变 物体在形变后能够_自__动__恢__复__原__状__的__形__变____． 3．弹力 发生_弹__性__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．
答案： 甲图中小球受到绳的拉力和斜面的支持力；乙 图中小球受到绳的拉力；丙图中小球受到水平面的支持力．
相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接 触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形 变时，两物体间才有弹力产生．
1－1：在图中，A、B 两球(都静止)间一定有 弹力作用的是( )
解析： A、C 两项中，若 A 对 B 有弹力，弹力不能使球 B 静止在原来位置，与球处于静止状态的实际情况不符．B 项 中，若 A 对 B 无弹力，球 B 受绳的拉力与重力作用不能处于 静止状态．
判断图甲、乙、丙中小球是否受到弹力作用，若 受到弹力，请指出其施力物体．(接触面光滑)
解题必备： 解答本题应把握以下两点： (1)假设弹力不存在，看是否能保持原来状态． (2)假设弹力存在，看是否改变原来的状态．
解析： 用状态法来判断小球是否受斜面的弹力，若将三 个图中的斜面去掉，则甲图中小球无法在原位置静止，乙和丙 两图中小球仍静止，甲图中小球受到斜面的弹力，施力物体是 斜面，同时受细绳的弹力，施力物体是细绳；乙图中小球只受 到细绳的弹力，施力物体是细绳，不受斜面的弹力；丙图中小 球只受水平面的弹力，施力物体是水平面，不受斜面的弹力．
4．弹性限度 当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢 复_原__来__形__状___．这个限度叫作弹性限度． 5．弹力产生的两个条件 (1)物体间相互_接__触___． (2)在接触面上发生_弹__性__形__变___．
几种弹力 1．常见弹力 平时所说的__压__力__、_支__持__力___和__拉__力__都是弹力． 2．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向垂直于物体的_接___触__面__，指向被压 或被支 持的物体． (2)绳的拉力沿着绳而指向绳_收__缩____的方向．
答案： B
弹力方向的判断 1．几种常见弹力的方向
2．判断弹力方向的方法 先明确两物体之间的接触类型，再根据各种类型的特点来 判断弹力的方向．
画出图中静止的各球或杆受到的弹力，各接触面 和点均光滑．
解题必备： (1)判断弹力的方向，应先找准接触类型． (2)对压力、支持力，抓住“垂直”这一关键词即可做出正 确判断，应特别注意的是：若接触面是球面，弹力一定过球心．
胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力 F 的大小跟弹簧伸长 (或缩短)的长度 x 成_正__比___．
(2)公式：F＝kx，其中 k 称为弹簧的_劲__度___系__数___，单位是 牛顿每米，符号是 N/m.
(3)弹力 F 与弹簧的伸长(或缩短)量 x 的关系如图所示：
【思一思·判一判】 (1)弹力是接触力．( ) (2)只要两个物体接触一定存在弹力．( ) (3) 弹 力 的 方 向 总 是 与 施 力 物 体 发 生 形 变 的 方 向 相 反．( ) (4)弹力的大小都可以用胡克定律计算．( ) 答案： (1)√ (2)× (3)√ (4)×
解析： 平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；平面与 曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于曲面过接触点的切 面；曲面与曲面接触，弹力方向垂直于公切面；点与平面接触， 弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过 接触点的切面．根据不同接触面上弹力的特点作图，如图所示．
判断弹力方向的步骤 (1)确定物体之间弹力作用的类型； (2)确定产生弹力的物体； (3)找出使物体发生形变的外力方向； (4)确定物体形变的方向； (5)确定物体产生的弹力方向．
要点探究区
弹力的产生和弹力有无的判断方法 1．弹力产生的过程
2．弹力有无的判断方法 (1)对于形变明显的情况(如弹簧)：可根据弹力产生的条件 直接判断．
(2)对于形变不明显的情况通常有以下两种方 法：
①假设法：假设与研究对象接触的物体对研 究对象施加了弹力，看研究对象在假设条件下能 否保持原状态．若能，说明假设成立，则弹力存在；否则弹力 不存在．
2．F－x 图象 (1)弹力与弹簧伸长量的关系可用 F
－x 图象表示，如图所示，图线的斜率即 为弹簧的劲度系数．
(2)由于 F1＝kx1，F2＝kx2，ΔF＝F2 －F1＝kx2－kx1＝k(x2－x1)＝kΔx，即弹簧上弹力的变化量 ΔF 与形变量的变化量也成正比关系，且 ΔF＝kΔx.
一根轻弹簧在 10.0 N 的拉力作用下，长度由原来 的 5.00 cm 伸长为 6.00 cm.
如图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静止，竖直面 是否对球产生力的作用？假设竖直面对球产生了力的作用，由 力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生．
②状态法(根据物体的运动状态判断)： 在右图所示的情况中，若 AC 面和 AB 面 对球都有弹力，这两个弹力方向分别垂直于 AC 和 AB 面，则球所受的力如图所示．由于 AB 面对球的弹力 F2 使球不能静止在原来位置，与球处于静止 状态的实际情况不相符，因此 AB 面对球的弹力 F2 不存在．
2－1：画出如图中物体所受弹力的示意图， 题图中各接触面均光滑，各物体均静止．
源自文库
解析： 绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物块 与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支 持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两球心的 连线指向小球．
答案： 见解析．
胡克定律的应用 1．对公式 F＝kx 的理解 公式中 x 为弹簧的形变量[可能为伸长量(l－l0)，也可能为 缩短量(l0－l)]；k 为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由 弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反映了弹 簧的软硬程度，k 越大，弹簧越硬，其长度越难改变．
第三章 相互作用
第2节 弹力
知识自学区
弹性形变和弹力 1．形变 物体在力的作用下_形__状___或_体__积___发生改变的现象． 2．弹性形变 物体在形变后能够_自__动__恢__复__原__状__的__形__变____． 3．弹力 发生_弹__性__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．
答案： 甲图中小球受到绳的拉力和斜面的支持力；乙 图中小球受到绳的拉力；丙图中小球受到水平面的支持力．
相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接 触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形 变时，两物体间才有弹力产生．
1－1：在图中，A、B 两球(都静止)间一定有 弹力作用的是( )
解析： A、C 两项中，若 A 对 B 有弹力，弹力不能使球 B 静止在原来位置，与球处于静止状态的实际情况不符．B 项 中，若 A 对 B 无弹力，球 B 受绳的拉力与重力作用不能处于 静止状态．
判断图甲、乙、丙中小球是否受到弹力作用，若 受到弹力，请指出其施力物体．(接触面光滑)
解题必备： 解答本题应把握以下两点： (1)假设弹力不存在，看是否能保持原来状态． (2)假设弹力存在，看是否改变原来的状态．
解析： 用状态法来判断小球是否受斜面的弹力，若将三 个图中的斜面去掉，则甲图中小球无法在原位置静止，乙和丙 两图中小球仍静止，甲图中小球受到斜面的弹力，施力物体是 斜面，同时受细绳的弹力，施力物体是细绳；乙图中小球只受 到细绳的弹力，施力物体是细绳，不受斜面的弹力；丙图中小 球只受水平面的弹力，施力物体是水平面，不受斜面的弹力．
4．弹性限度 当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢 复_原__来__形__状___．这个限度叫作弹性限度． 5．弹力产生的两个条件 (1)物体间相互_接__触___． (2)在接触面上发生_弹__性__形__变___．
几种弹力 1．常见弹力 平时所说的__压__力__、_支__持__力___和__拉__力__都是弹力． 2．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向垂直于物体的_接___触__面__，指向被压 或被支 持的物体． (2)绳的拉力沿着绳而指向绳_收__缩____的方向．
答案： B
弹力方向的判断 1．几种常见弹力的方向
2．判断弹力方向的方法 先明确两物体之间的接触类型，再根据各种类型的特点来 判断弹力的方向．
画出图中静止的各球或杆受到的弹力，各接触面 和点均光滑．
解题必备： (1)判断弹力的方向，应先找准接触类型． (2)对压力、支持力，抓住“垂直”这一关键词即可做出正 确判断，应特别注意的是：若接触面是球面，弹力一定过球心．
胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力 F 的大小跟弹簧伸长 (或缩短)的长度 x 成_正__比___．
(2)公式：F＝kx，其中 k 称为弹簧的_劲__度___系__数___，单位是 牛顿每米，符号是 N/m.
(3)弹力 F 与弹簧的伸长(或缩短)量 x 的关系如图所示：
【思一思·判一判】 (1)弹力是接触力．( ) (2)只要两个物体接触一定存在弹力．( ) (3) 弹 力 的 方 向 总 是 与 施 力 物 体 发 生 形 变 的 方 向 相 反．( ) (4)弹力的大小都可以用胡克定律计算．( ) 答案： (1)√ (2)× (3)√ (4)×
解析： 平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；平面与 曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于曲面过接触点的切 面；曲面与曲面接触，弹力方向垂直于公切面；点与平面接触， 弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过 接触点的切面．根据不同接触面上弹力的特点作图，如图所示．
判断弹力方向的步骤 (1)确定物体之间弹力作用的类型； (2)确定产生弹力的物体； (3)找出使物体发生形变的外力方向； (4)确定物体形变的方向； (5)确定物体产生的弹力方向．
要点探究区
弹力的产生和弹力有无的判断方法 1．弹力产生的过程
2．弹力有无的判断方法 (1)对于形变明显的情况(如弹簧)：可根据弹力产生的条件 直接判断．
(2)对于形变不明显的情况通常有以下两种方 法：
①假设法：假设与研究对象接触的物体对研 究对象施加了弹力，看研究对象在假设条件下能 否保持原状态．若能，说明假设成立，则弹力存在；否则弹力 不存在．
2．F－x 图象 (1)弹力与弹簧伸长量的关系可用 F
－x 图象表示，如图所示，图线的斜率即 为弹簧的劲度系数．
(2)由于 F1＝kx1，F2＝kx2，ΔF＝F2 －F1＝kx2－kx1＝k(x2－x1)＝kΔx，即弹簧上弹力的变化量 ΔF 与形变量的变化量也成正比关系，且 ΔF＝kΔx.
一根轻弹簧在 10.0 N 的拉力作用下，长度由原来 的 5.00 cm 伸长为 6.00 cm.
如图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静止，竖直面 是否对球产生力的作用？假设竖直面对球产生了力的作用，由 力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生．
②状态法(根据物体的运动状态判断)： 在右图所示的情况中，若 AC 面和 AB 面 对球都有弹力，这两个弹力方向分别垂直于 AC 和 AB 面，则球所受的力如图所示．由于 AB 面对球的弹力 F2 使球不能静止在原来位置，与球处于静止 状态的实际情况不相符，因此 AB 面对球的弹力 F2 不存在．
2－1：画出如图中物体所受弹力的示意图， 题图中各接触面均光滑，各物体均静止．
源自文库
解析： 绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物块 与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支 持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两球心的 连线指向小球．
答案： 见解析．
胡克定律的应用 1．对公式 F＝kx 的理解 公式中 x 为弹簧的形变量[可能为伸长量(l－l0)，也可能为 缩短量(l0－l)]；k 为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由 弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反映了弹 簧的软硬程度，k 越大，弹簧越硬，其长度越难改变．