高中物理課件彈力

1、第第三三章章第第2 2節(jié)節(jié)新知預(yù)習(xí)新知預(yù)習(xí) 巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課堂名師課堂 一點(diǎn)通一點(diǎn)通創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)讀教材讀教材填要點(diǎn)填要點(diǎn)要點(diǎn)一要點(diǎn)一要點(diǎn)二要點(diǎn)二隨堂檢測(cè)隨堂檢測(cè) 歸納小結(jié)歸納小結(jié)課下作業(yè)課下作業(yè) 綜合提升綜合提升試身手試身手夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)關(guān)鍵語句歸納關(guān)鍵語句歸納要點(diǎn)三要點(diǎn)三1 1知道形變、彈性形變、彈性限度的知道形變、彈性形變、彈性限度的概念。概念。2 2理解彈力產(chǎn)生的條件，會(huì)分析彈力理解彈力產(chǎn)生的條件，會(huì)分析彈力的方向并能正確畫出彈力的示意圖。的方向并能正確畫出彈力的示意圖。3 3知道壓力、支持力和繩的拉力都是知道壓力、支持力和繩的拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的有無。彈力，會(huì)分析

2、彈力的有無。4 4掌握胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法。掌握胡克定律計(jì)算彈簧彈力的方法。讀教材讀教材填要點(diǎn)填要點(diǎn) 1 1彈性形變和彈力彈性形變和彈力 (1) (1)接觸力：接觸力： 定義：相接觸的物體間產(chǎn)生的相互作用力，如：定義：相接觸的物體間產(chǎn)生的相互作用力，如：拉力、壓力、支持力等。拉力、壓力、支持力等。 分類：按性質(zhì)可分為分類：按性質(zhì)可分為 和和 兩類，它兩類，它們?cè)诒举|(zhì)上都是由們?cè)诒举|(zhì)上都是由 引起的。引起的。彈力彈力摩擦力摩擦力電磁力電磁力 (2) (2)彈性形變與彈力：彈性形變與彈力：形變：物體在力的作用下形變：物體在力的作用下 或或 會(huì)會(huì)發(fā)生改變的現(xiàn)象。發(fā)生改變的現(xiàn)象。彈性形變：物體在

3、形變后撤去作用力時(shí)能夠彈性形變：物體在形變后撤去作用力時(shí)能夠 。形狀形狀體積體積恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀 (3) (3)彈力：彈力： 定義：發(fā)生定義：發(fā)生 的物體由于要的物體由于要 ，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。產(chǎn)生條件：兩物體產(chǎn)生條件：兩物體 ；發(fā)生；發(fā)生 。(4)(4)彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能去作用力后物體不能 恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。叫做彈性限度。彈性形變彈性形變恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀相互接觸相互接觸彈性形變彈性形變完全完全2 2幾種彈力幾種彈力(1)

4、(1)常見彈力：平時(shí)所說的拉力、壓力和支持力都是彈力。常見彈力：平時(shí)所說的拉力、壓力和支持力都是彈力。(2)(2)彈力的方向：彈力的方向：壓力和支持力的方向垂直于物體的壓力和支持力的方向垂直于物體的 。繩的拉力沿著繩而指向繩繩的拉力沿著繩而指向繩 的方向。的方向。接觸面接觸面收縮收縮3胡克定律胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈跟彈簧簧 成正比。成正比。(2)公式：公式： ，其中，其中k為彈簧的為彈簧的 ，單，單位：牛頓每米，符號(hào)位：牛頓每米，符號(hào) 。伸長伸長(或縮短或縮短)的長度的長度xFkx勁度系數(shù)勁度系數(shù)N/m試身手試身手夯基礎(chǔ)夯基

5、礎(chǔ)1關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件，下列說法正確的是關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件，下列說法正確的是()A只要兩個(gè)物體接觸就一定產(chǎn)生彈力只要兩個(gè)物體接觸就一定產(chǎn)生彈力B只要兩個(gè)物體相互吸引就一定有彈力只要兩個(gè)物體相互吸引就一定有彈力C只要物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就一定有彈力只要物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就一定有彈力D只要物體間相互接觸且發(fā)生彈性形變就一定只要物體間相互接觸且發(fā)生彈性形變就一定有彈力有彈力解析：解析：彈力一定發(fā)生在直接接觸且發(fā)生彈性形變彈力一定發(fā)生在直接接觸且發(fā)生彈性形變的物體之間，故只有的物體之間，故只有D正確。正確。答案：答案：D2關(guān)于彈力的方向，下列說法正確的是關(guān)于彈力的方向，下列說法正確的是()A彈力方向一定

6、垂直于接觸面彈力方向一定垂直于接觸面B彈力方向不一定垂直于接觸面彈力方向不一定垂直于接觸面C輕質(zhì)繩對(duì)物體的彈力方向一定沿著繩子離開輕質(zhì)繩對(duì)物體的彈力方向一定沿著繩子離開物體的方向，因?yàn)槔K子只會(huì)發(fā)生拉伸形變物體的方向，因?yàn)槔K子只會(huì)發(fā)生拉伸形變D輕質(zhì)繩對(duì)物體產(chǎn)生的彈力一定垂直于與繩相輕質(zhì)繩對(duì)物體產(chǎn)生的彈力一定垂直于與繩相連的接觸面連的接觸面解析：解析：壓力或支持力的方向一定垂直于壓力或支持力的方向一定垂直于接觸面，但是繩的拉力方向一定沿繩而接觸面，但是繩的拉力方向一定沿繩而且指向繩收縮的方向，它不一定垂直于且指向繩收縮的方向，它不一定垂直于與繩相連的接觸面，如圖所示，繩對(duì)物與繩相連的接觸面，如圖所

7、示，繩對(duì)物塊的彈力就不垂直于物塊的上表面，所塊的彈力就不垂直于物塊的上表面，所以以A、D不正確，不正確，B、C正確。正確。答案：答案：BCC彈簧的勁度系數(shù)彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力力F的大小和彈簧伸長的大小和彈簧伸長(或縮短或縮短)的長度的長度x的大小無關(guān)的大小無關(guān)D彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短或縮短)單位單位長度時(shí)彈力的大小長度時(shí)彈力的大小答案：答案：ACD1彈力的產(chǎn)生條件彈力的產(chǎn)生條件(1)物體相互接觸；物體相互接觸；(2)接觸面相互擠壓發(fā)生彈性形變。接觸面相互擠壓發(fā)生彈性形變。 2判斷彈力

8、有無的方法判斷彈力有無的方法(1)假設(shè)法：假設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還假設(shè)法：假設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用。如將圖作用。如將圖321乙中與小球接觸的斜面去掉，小球無乙中與小球接觸的斜面去掉，小球無法在原位置保持靜止，而把圖甲中的斜面去掉，小球仍靜止，法在原位置保持靜止，而把圖甲中的斜面去掉，小球仍靜止，故甲球不受斜面的彈力，乙球受斜面的彈力。故甲球不受斜面的彈力，乙球受斜面的彈力。圖圖321 (2) (2)力的作用效果判斷：如果相互接觸的物體間力的作用效果判斷：如果相

9、互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，或使受力物體發(fā)存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，或使受力物體發(fā)生形變或改變受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。看物體的受力是生形變或改變受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?？次矬w的受力是否與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相符合，從而確定物體所受彈力否與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相符合，從而確定物體所受彈力的有無。的有無。 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件，但相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有兩個(gè)物體但相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有兩個(gè)物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時(shí)，兩物體間才有彈力產(chǎn)生。接觸并產(chǎn)生彈性形變時(shí)，兩物體間才有彈力產(chǎn)生。 1 1試分析如圖試分析如圖3 3

10、2 22 2中球是否受彈力作用，若中球是否受彈力作用，若受彈力，試指出其施力物體。受彈力，試指出其施力物體。圖圖3 32 22 2 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥判斷彈力的有無可采用假設(shè)法：假判斷彈力的有無可采用假設(shè)法：假設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還能否在原設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還能否在原位置上保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈位置上保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用。力作用。解析解析采用假設(shè)法可判定：采用假設(shè)法可判定：(1)圖中球受到繩的圖中球受到繩的拉力、豎直墻壁的彈力；拉力、豎直墻壁的彈力；(2)圖中球受到繩的拉力；圖中球受到繩的拉力；(3)圖中球受到繩的拉力；圖中球

11、受到繩的拉力；(4)圖中球受到繩的拉力、斜面圖中球受到繩的拉力、斜面的支持力；的支持力；(5)圖中球受到水平面的支持力；圖中球受到水平面的支持力；(6)圖中球圖中球受到斜面的支持力、豎直擋板的彈力。受到斜面的支持力、豎直擋板的彈力。答案答案見解析見解析在處理彈力問題時(shí)，判斷接觸面間是否擠壓在處理彈力問題時(shí)，判斷接觸面間是否擠壓(或或拉伸拉伸)是判斷彈力有無的重要方法。一般地，判斷接是判斷彈力有無的重要方法。一般地，判斷接觸面間是否存在擠壓觸面間是否存在擠壓(或拉伸或拉伸)的條件，也經(jīng)常采用假的條件，也經(jīng)常采用假設(shè)法，即如果物體間有擠壓設(shè)法，即如果物體間有擠壓(或拉伸或拉伸)，則受到某一彈，則受

12、到某一彈力，當(dāng)受到這一彈力后如果物體不能處于當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，力，當(dāng)受到這一彈力后如果物體不能處于當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，則此彈力不存在。則此彈力不存在。物體所受彈力的方向總是與物體形變的趨向相反，物體所受彈力的方向總是與物體形變的趨向相反，彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點(diǎn)并沿其接觸點(diǎn)公彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點(diǎn)并沿其接觸點(diǎn)公共切面的垂線方向。共切面的垂線方向。常見彈力的方向常見彈力的方向(見下表見下表)：類型類型方向方向圖例圖例接接觸觸方方式式面與面與面面垂直公共接觸面指向垂直公共接觸面指向受力物體受力物體點(diǎn)與點(diǎn)與面面過接觸點(diǎn)，垂直于接過接觸點(diǎn)，垂直于接觸面觸面(或接觸面的切面或接觸面的切面)指向受

13、力物體指向受力物體點(diǎn)與點(diǎn)與點(diǎn)點(diǎn)垂直于過接觸點(diǎn)的公垂直于過接觸點(diǎn)的公切面指向受力物體切面指向受力物體類型類型方向方向圖例圖例輕繩輕繩沿繩指向繩沿繩指向繩收縮方向收縮方向輕桿輕桿拉伸時(shí)沿桿拉伸時(shí)沿桿收縮方向，收縮方向，壓縮時(shí)沿桿壓縮時(shí)沿桿伸長方向伸長方向類型類型方向方向圖例圖例輕桿輕桿當(dāng)桿的受力較復(fù)當(dāng)桿的受力較復(fù)雜時(shí)，桿的彈力雜時(shí)，桿的彈力方向要具體問題方向要具體問題具體分析具體分析輕彈簧輕彈簧沿彈簧形變的反沿彈簧形變的反方向方向名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛(1)彈簧和桿都可以產(chǎn)生拉力或壓力，但繩只能產(chǎn)生拉力。彈簧和桿都可以產(chǎn)生拉力或壓力，但繩只能產(chǎn)生拉力。(2)桿與物體間的彈力方向不一定沿桿的方向。桿與物體

14、間的彈力方向不一定沿桿的方向。2請(qǐng)?jiān)趫D請(qǐng)?jiān)趫D323中畫出桿和球所受的彈力。中畫出桿和球所受的彈力。圖圖323解析解析(1)桿在重力作用下對(duì)桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生兩處都產(chǎn)生擠壓作用，故擠壓作用，故A、B兩點(diǎn)處對(duì)桿有彈力，彈力方向兩點(diǎn)處對(duì)桿有彈力，彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直，如圖與接觸點(diǎn)的平面垂直，如圖(1)所示。所示。(2)球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直；繩子對(duì)球的彈力沿繩斜向上。如圖與墻面垂直；繩子對(duì)球的彈力沿繩斜向上。如圖(2)所示。所示。答案答案見解析見解析判斷彈力的方向，應(yīng)先明確被分析的彈力，找判斷彈力的方向，應(yīng)先明確被分

15、析的彈力，找準(zhǔn)接觸類型，然后確定施力物體，分析施力物體的準(zhǔn)接觸類型，然后確定施力物體，分析施力物體的形變方向，從而確定彈力的方向。形變方向，從而確定彈力的方向。1 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1)(1)探究彈簧彈力與彈簧伸長的關(guān)系。探究彈簧彈力與彈簧伸長的關(guān)系。(2)(2)學(xué)會(huì)用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。學(xué)會(huì)用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2 2實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理彈簧上的彈力與使它發(fā)生形變的外力在數(shù)值上是相等的，彈簧上的彈力與使它發(fā)生形變的外力在數(shù)值上是相等的，用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力時(shí)，當(dāng)彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時(shí)，用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力時(shí)，當(dāng)彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時(shí)，彈力大小與掛在彈簧下

16、面的鉤碼的重力相等；彈簧的原長與彈力大小與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等；彈簧的原長與掛上鉤碼后彈簧的長度可以用刻度尺測(cè)出，其伸長量可以用掛上鉤碼后彈簧的長度可以用刻度尺測(cè)出，其伸長量可以用彈簧的長度減去原長來求得，這樣就可以定量研究彈力與彈彈簧的長度減去原長來求得，這樣就可以定量研究彈力與彈簧伸長之間的關(guān)系了?；缮扉L之間的關(guān)系了。3 3實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。4 4實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度刻度尺

17、測(cè)出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度l l0 0，即原長。，即原長。(2)(2)如圖如圖3 32 24 4所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)測(cè)出彈簧的總長并計(jì)算鉤碼的重力，的下端，在平衡時(shí)測(cè)出彈簧的總長并計(jì)算鉤碼的重力，填寫在記錄表格里。填寫在記錄表格里。圖圖32412345F/NL/cmx/cm(3)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上步的實(shí)驗(yàn)過程多次。改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上步的實(shí)驗(yàn)過程多次。5數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)用公式用公式xLL0計(jì)算出彈簧各次的伸長量，計(jì)算出彈簧各次的伸長量，填入上表。填入上表。(2)以彈力以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力大小等于所掛鉤碼的

18、重力)為縱坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)，得出彈力點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長量隨彈簧伸長量x變化的圖線。變化的圖線。(3)以彈簧伸長量為自變量，寫出曲線所代表以彈簧伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)。次函數(shù)。(4)得出彈力和彈簧伸長量之間的函數(shù)關(guān)系，得出彈力和彈簧伸長量之間的函數(shù)關(guān)系，研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。6注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的所掛鉤

19、碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度。彈性限度。(2)每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使在坐標(biāo)上每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使在坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線精確。描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線精確。(3)測(cè)彈簧長度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀測(cè)彈簧長度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。(4)(4)描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。但應(yīng)注意一定要使各

20、點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。(5)(5)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。單位。7誤差分析誤差分析(1)由于彈簧原長及伸長量的測(cè)量都不便于操作，故由于彈簧原長及伸長量的測(cè)量都不便于操作，故存在較大的測(cè)量誤差。存在較大的測(cè)量誤差。(2)由于彈簧自身的重力的影響造成誤差。由于彈簧自身的重力的影響造成誤差。(3)當(dāng)未放重物時(shí)，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)當(dāng)未放重物時(shí)，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)有一個(gè)伸長量，這樣在作圖線時(shí)，圖線與有一個(gè)伸長量，這樣在作圖線時(shí)，圖線與x軸有一截距。軸有一截距。3某同學(xué)在做某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系探究

21、彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖325所示，所用的鉤碼每只所示，所用的鉤碼每只質(zhì)量都是質(zhì)量都是30 g。他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再。他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長度，并將數(shù)據(jù)填在下表中。實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過總長度，并將數(shù)據(jù)填在下表中。實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過彈性限度，取彈性限度，取g10 m/s2。試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖。試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖326所示的坐標(biāo)系中作出彈簧所受彈力大小與彈簧總所示的坐標(biāo)系中作出彈簧所受彈力大小與彈簧總長度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線。則：長度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線。則：圖圖3 32 25 5圖圖3 32 26 6鉤碼質(zhì)量鉤碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長度彈簧總長度(cm) 6.007.008.009.0010.0011.00(1)寫出該圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式寫出該圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式F_ N；(2)圖線與橫軸的交點(diǎn)的物理意義是圖線與橫軸的交點(diǎn)的物理意義是_；(3)該彈簧的勁度系數(shù)該彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m；(4)圖線延長后與縱軸的交點(diǎn)的物理意義是圖線延長后與縱軸的交點(diǎn)的物理意義是_。審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題需要把握