探究形變和力關(guān)系

1、關(guān)于探究形變與力的關(guān)系第一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月一、力的分類二、彈力三胡克定律四、力的圖示第二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2一、力的分類從力的作用效果來分類有：拉力、壓力、支持力、動力、阻力、吸引力、排斥力、向心力、浮力 從力的性質(zhì)來分類有：重力、彈力、摩擦力、萬有引力、分子力、電場力、磁場力，以及各種場注意：作用效果相同的力，它們的性質(zhì)可能不同；性質(zhì)相同的力作用效果可能不同。第三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月1.形變 (1)定義:物體在力的作用下發(fā)生的_和_的改變.(2)彈性限度:如果形變過大,超過一定限度,物體的形狀不能_,這個限度叫彈性限度.

2、(3)形變一般包括_形變(或壓縮形變)_形變_形變.(4)微小形變放大法形狀體積完全恢復(fù)拉伸彎曲扭轉(zhuǎn)2.彈力(1)定義:發(fā)生_的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它_的物體產(chǎn)生的作用力.(2)產(chǎn)生條件:兩物體相互_;發(fā)生_.形變接觸接觸彈性形變二、彈力第四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)方向:壓力(支持力)的方向垂直于_指向被壓(被支持)的物體.繩的拉力方向總是沿著_而指向繩_的方向.(4)大小:彈力的大小跟_的大小有關(guān),形變越大,彈力也越_.支持面繩收縮形變大第五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月4彈力有無的判斷方法（1）.彈力的產(chǎn)生條件：a:物體相互接觸b:接觸面相互擠壓發(fā)

3、生彈性形變（2）.判斷彈力有無的方法相互接觸是產(chǎn)生彈力的首要條件,但相互接觸的物體間不一定存在著彈力,只有物體接觸產(chǎn)生彈性形變時,才有彈力產(chǎn)生,當(dāng)形變不明顯,難以直接判斷時,經(jīng)常用以下兩種方法判斷.第六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月a:“撤物法”判斷要判斷物體在某一接觸處是否受到彈力作用,可假設(shè)在該處將與物體接觸的另一物體去掉,看物體是否在該位置保持原來的狀態(tài),如保持原狀態(tài),說明沒彈力,如狀態(tài)改變,說明有彈力,從而判斷物體在該處是否受到彈力作用.第七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月b:用“假設(shè)法”判斷如上圖(右)所示,光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止,豎直面是否對球產(chǎn)生力

4、的作用?假設(shè)豎直面對球產(chǎn)生了力的作用,由力的作用效果可知,球不會靜止,故可判定沒有水平彈力產(chǎn)生.第八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月5彈力方向的判斷 物體所受彈力的方向總是指向該物體發(fā)生形變的方向,彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向. 壓力的方向是垂直于支持面指向被壓的物體。 支持力的方向是垂直于支持面指向被支持的物體。 拉力的方向指向繩收縮的方向。 共同特點： 彈力方向是垂直于兩物體的接觸面。第九張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月通常有如下三種情況:a.面面接觸:彈力方向垂直于接觸面.b.點面接觸:彈力方向垂直于接觸面.c.點點接觸:彈力方向垂

5、直于公共切面.幾種重要模型:項目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計認(rèn)為長度不變可伸長可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓,可施出拉力或壓力同桿力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸線方向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變第十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 提示:(1)彈簧和桿都可以產(chǎn)生拉力或壓力,繩只能產(chǎn)生拉力;(2)桿與物體間彈力方向不一定沿桿的方向;(3)中學(xué)階段,彈簧繩桿都不計質(zhì)量,所以稱為輕彈簧輕繩輕桿.第十一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月三胡克定律1.內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F的大小與彈簧的 伸長(或縮短)量x成正比,這一結(jié)論稱為胡克定律.2.

6、表達(dá)式:F=kx,還可以表示成F=kx.3.關(guān)于胡克定律,要注意以下幾點:第十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)定律的成立是有條件的,這就是彈簧發(fā)生“彈性形變”,即必須在彈性限度內(nèi).(2)表達(dá)式中的x是彈簧的形變量,是彈簧伸長(或縮短)的長度,而不是彈簧的原長,也不是彈簧形變后的實際長度.(3)表達(dá)式中的k是彈簧的勁度系數(shù),生活中常說有的彈簧“硬”,有的彈簧“軟”指的就是它們的勁度系數(shù)不同.彈簧的勁度系數(shù)跟彈簧絲的粗細(xì)材料彈簧的直徑繞法彈簧的長度等量有關(guān),這個量反映了彈簧本身的一種物理性質(zhì),與外力無關(guān).在國際單位制中k的單位為“N/m”.第十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于202

7、2年6月(4)由于彈簧的形變量通常以“cm”為單位,而勁度系數(shù)k又往往以“N/m”為單位,因而在應(yīng)用上式時要注意將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中.第十四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月4.彈力F與形變量x的關(guān)系圖象.提示:圖象中的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),由圖象可知,對同一彈簧來說,勁度系數(shù)是不變的.第十五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月四、力的圖示力的三要素：大小、方向、作用點畫力的方法力的圖示力的示意力的圖示能更準(zhǔn)確的表示出力；第十六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月用一根帶箭頭的線段來表示力的大小、方向和作用點，這種表示力的方法叫力的圖示線段的長度表示力的大小

8、（標(biāo)度：用多長的線段表示多大的力）線段的箭頭指向力的方向箭頭或箭尾表示力的作用點注意：1、標(biāo)度：用多長的線段表示多大的力2、力的作用線：力的方向所沿的直線3、線段上加上刻度第十七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月力的示意圖 只畫出力的作用點和方向，表示物體在這個方向上受到了力不需要選定標(biāo)度，嚴(yán)格畫出線段的長度第十八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例1:關(guān)于彈力,下列說法正確的是( )A.形變微小時,彈力很小B.形變量越大,彈力就越大,彈力大小總是與形變量成正比C.通常所說的壓力支持力和拉力都是彈力D.放在水平桌面上的書對桌面的壓力就是書所受到的重力答案:C第十九張，PPT共四

9、十六頁，創(chuàng)作于2022年6月變式訓(xùn)練1:一輛拖拉機停在水平地面上,則下列說法正確的是( )A.地面受到了向下的彈力,是因為地面發(fā)生了彈性形變;拖拉機沒有發(fā)生形變,所以拖拉機不受彈力B.地面受到了向下的彈力,是因為地面發(fā)生了彈性形變;拖拉機受到了向上的彈力,是因為拖拉機也發(fā)生了形變C.拖拉機受到向上的彈力,是因為地面發(fā)生了形變;地面受到向下的彈力,是因為拖拉機發(fā)生了形變D.以上說法都不正確答案:C第二十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月題型二 彈力有無的判斷例2:如圖所示,一小球放在兩塊固定的光滑夾板之間,板1傾斜,板2恰好水平,球靜止.試分析小球的受力情況. 答案:見解析第二十一張，P

10、PT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 解析:解法一:撤物法:將夾板2撤離,小球必會下落,說明小球與板2間相互擠壓,即板2對小球有彈力作用. 假想撤去板1,因為板2是水平的,小球不會發(fā)生滾動,可見板1與小球間沒有彈力作用.故小球受到重力G和板2的支持力N的作用,如下圖(左)所示.第二十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月解法二:假設(shè)法.假設(shè)板1對小球有彈力作用,則小球的受力圖如上圖(右)所示,這樣小球不可能靜止,故假設(shè)不成立.即F不存在,小球的受力圖如上圖(左)所示.第二十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月變式訓(xùn)練2:如圖所示,球與接觸面是否存在彈力?第二十四張，PPT共四十六

11、頁，創(chuàng)作于2022年6月解析:把甲圖中的斜面去掉,小球仍靜止,故甲球不受斜面的彈力;把乙圖中的斜面去掉,小球無法在原位置保持靜止,故乙球受斜面的彈力.答案:甲球不受斜面的彈力,乙球受斜面的彈力.第二十五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月題型三 彈力方向的判定例3:按下列要求畫出彈力的方向:第二十六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)擱在光滑豎直墻與粗糙水平地面間的棒在AB兩處受到的彈力(下圖a);(2)擱在光滑半球形槽內(nèi)的棒在CD兩處受到的彈力(下圖b);(3)用細(xì)繩懸掛靠在光滑豎直墻上的小球受到的彈力答案:(1)A,B兩處彈力方向如圖d所示;(2)C,D兩處彈力方向如圖e

12、所示;(3)小球受到的彈力方向如圖f所示.第二十七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月變式訓(xùn)練3:在下圖中畫出A物體受到的彈力的示意圖.第二十八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月答案:A物體受到的彈力如下圖所示第二十九張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月題型四 胡克定律的理解和應(yīng)用例4:如右圖所示,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( )第三十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月A.彈簧a下端受到的拉力為4 N,b下

13、端受到的拉力為6 NB.彈簧a下端受到的拉力為10 N,b下端受到的拉力為10 NC.彈簧a的長度變?yōu)? cm,b的長度變?yōu)?.5 cmD.彈簧a的長度變?yōu)?.4 cm,b的長度變?yōu)?.3 cm答案:BC第三十一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月解析:由于物體平衡,彈簧b對物體的拉力和重力是一對平衡力,又b下端受的拉力與彈簧b對物體的拉力是一對相互作用力,即大小都等于10 N,將彈簧b和物體看成整體,又因為是輕質(zhì)彈簧,所以a下端受的拉力大小為10 N,故B正確.題目中兩彈簧都屬伸長性形變,由胡克定律得Fa=(L1-La)ka,Fb=(L2-lb)kb即10=(L1-610-2)5(11

14、03),L1=7 cm,10=(L2-410-2)2103,L2=4.5 cm.第三十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月題型五 桿的彈力方向的判定例5:如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30的斜面上,桿的另一端固定一個重為2 N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時,彈性桿對小球的彈力( )A.大小為2 N,方向平行于斜面向上B.大小為1 N,方向平行于斜面向上C.大小為2 N,方向垂直于斜面向上D.大小為2 N,方向豎直向上第三十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月解析:小球受重力和桿的彈力作用,因小球靜止,故重力和彈力必定大小相等,方向相反,所以彈力大小為2 N.答案:D點評:繩

15、的拉力方向一定沿繩,而桿的彈力方向不一定沿桿,因此判斷桿的彈力方向時一定要結(jié)合物體的運動狀態(tài).第三十四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月變式訓(xùn)練5:如圖所示,小車上固定著一根彎成角的輕桿,桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的球,試分析當(dāng)小車靜止時桿對球的彈力大小和方向.解析:因為小球靜止,故彈力與重力等大反向答案:mg 豎直向上第三十五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月1.關(guān)于彈力的產(chǎn)生,下列說法中正確的是( )A.只要兩物體接觸就一定產(chǎn)生彈力B.只要兩物體相互吸引就一定產(chǎn)生彈力C.只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生D.只有發(fā)生彈性形變的物體才會對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力作用答案:D第三十

16、六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2.關(guān)于胡克定律F=kx中的x,下述說法正確的是( )A.x是彈簧伸長后或壓縮后的長度B.x是彈簧變化(伸長或壓縮)的長度C.x是彈簧原來的長度D.x是彈簧原長加后來的長度解析:F=kx中的x是指彈簧的形變量.答案:B第三十七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月3.關(guān)于物體對水平面的壓力F,下列說法正確的是( )A.F就是物體的重力B.F是由于支持面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的C.F的作用點在物體上D.F的作用點在支持面上答案:D第三十八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月4.一個鐵球放在水平地面上,下列關(guān)于鐵球和地球受力情況的敘述中,正確的是(

17、 )A.地面受到向下的彈力是因為地面發(fā)生了形變B.地面受到向下的彈力是因為鐵球發(fā)生了形變C.鐵球受到向上的彈力是因為地面發(fā)生了形變D.鐵球受到向上的彈力是因為鐵球發(fā)生了形變答案:BC第三十九張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月5.兩匹馬各用1000 N的力(如下圖所示),向兩邊拉一只質(zhì)量不計的彈簧秤,在沒超過彈性限度的情況下,秤的指針應(yīng)該指示( )A.2000 N B.500 NC.1000 ND.無法確定答案:C解析:彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)為1000 N.第四十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月6.如右圖所示,某球用AB兩根繩懸掛起來,若A繩豎直,且AB兩繩的延長線都通過球心,若移去B繩后,球仍處于靜止?fàn)顟B(tài),球原來受幾個力( )A.1個B.2個C.3個D.無法確定解析:球受重力和A繩的拉力作用,B繩對小球無拉力.答案:B第四十一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月7.下列說法正確的是( )A.木塊放在桌面上受到向上的支持力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的B.用一根細(xì)竹桿撥動水中的木頭,木頭受到竹桿的推力,這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的C.繩對物體的拉力方向總是豎直向上D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,是由于電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的答案:D第四十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月8.判斷下列圖中物體A(即球或桿)所受的彈力.第四十三張，PPT共