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2.彈力2.彈力32-彈力-教學(xué)講解課件一、彈性形變和彈力1.形變:物體在力的作用下_____或_____發(fā)生

改變的現(xiàn)象.2.彈性形變:物體在形變后能夠____________

_____.3.彈力:發(fā)生__________的物體由于要______

_____,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用.4.彈性限度:當(dāng)形變超過(guò)一定限度時(shí),撤去作

用力后,物體不能完全恢復(fù)___________.這個(gè)

限度叫做彈性限度.形狀體積恢復(fù)原狀的形變彈性形變恢復(fù)原狀原來(lái)形狀一、彈性形變和彈力形狀體積恢復(fù)原狀的形變彈性形變恢復(fù)原狀原來(lái)二、幾種彈力1.常見(jiàn)彈力:平時(shí)所說(shuō)的______、_________和

______都是彈力.2.彈力的方向:(1)壓力和支持力的方向垂直于物體的________,

指向被壓或被支持的物體.(2)繩的拉力沿著繩而指向繩______的方向.壓力支持力拉力接觸面收縮二、幾種彈力壓力支持力拉力接觸面收縮三、胡克定律1.內(nèi)容:彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力F的大小

跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成_____.2.公式:F=kx,其中k稱為彈簧的_________,

單位是牛頓每米,符號(hào)是N/m.正比勁度系數(shù)三、胡克定律正比勁度系數(shù)32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件如右圖所示,光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止,豎直面是否對(duì)球產(chǎn)生力的作用?假設(shè)豎直面對(duì)球產(chǎn)生了力的作用,由力的作用效果可知,球不會(huì)靜止,故可判定沒(méi)有水平彈力產(chǎn)生.如右圖所示,光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止,豎直面是否對(duì)球(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷在下圖所示的情況中,若AC面和AB面對(duì)球都有彈力,這兩個(gè)彈力方向分別垂直于AC和AB面,則球所受的力如圖所示.由于AB面對(duì)球的彈力F2使球不能靜止在原來(lái)位置,與球處于靜止?fàn)顟B(tài)的實(shí)際情況不相符,故AB面對(duì)球的彈力F2不存在.(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件解析:假設(shè)法假設(shè)兩圖中的斜面不存在,則甲圖中小球無(wú)法在原位置保持靜止,乙圖中小球仍靜止,故甲圖中小球受到斜面的彈力,乙圖中小球不受斜面的彈力.狀態(tài)法如果兩圖中斜面均對(duì)小球有彈力作用,則甲圖中小球?qū)⑷阅鼙3朱o止?fàn)顟B(tài),乙圖中小球則不能保持靜止,所以乙圖中小球不受斜面彈力作用,甲圖中受到彈力作用.答案:甲中小球受斜面彈力作用,乙中小球不受斜面彈力作用解析:假設(shè)法假設(shè)兩圖中的斜面不存在,則甲圖中小球無(wú)法在原二、彈力方向的判斷彈力的方向與施力物體形變方向相反,作用在迫使物體發(fā)生形變的那個(gè)物體上,幾種常見(jiàn)情況如下表:類(lèi)型方向圖示接觸方式面與面垂直公共接觸面二、彈力方向的判斷類(lèi)型方向圖示接觸方式面與面垂直公共接觸面類(lèi)型方向圖示接觸方式點(diǎn)與面過(guò)點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與點(diǎn)垂直于切面類(lèi)型方向圖示接觸方式點(diǎn)與面過(guò)點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與點(diǎn)垂直于切面輕繩沿繩收縮方向輕桿可沿桿輕繩沿繩收縮方向輕桿可沿桿輕桿可不沿桿輕彈簧沿彈簧形變的反方向輕桿可不輕彈簧沿彈簧形變的反方向判斷彈力方向的方法是:先明確兩物體之間的接觸類(lèi)型,再根據(jù)各種類(lèi)型的特點(diǎn)來(lái)判斷彈力的方向.判斷彈力方向的方法是:先明確兩物體之間的接觸類(lèi)型,再根據(jù)各種32-彈力-教學(xué)講解課件解析:

(1)桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故A、B兩點(diǎn)處對(duì)桿有彈力,彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直,如下圖(1)所示.(2)球在重力作用下,與繩有沿繩方向的彈力作用,與墻間有垂直墻面的彈力作用,球所受的彈力如圖(2)所示.解析:(1)桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故A32-彈力-教學(xué)講解課件三、實(shí)驗(yàn):彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)原理彈簧受力會(huì)發(fā)生形變,形變的大小與受到的外力有關(guān).沿著彈簧的方向拉彈簧,當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí),彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的.用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力,運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出,伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算.這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了.即尋求F=kx的關(guān)系.三、實(shí)驗(yàn):彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系2.實(shí)驗(yàn)器材輕彈簧、鉤碼(一盒)、刻度尺、鐵架臺(tái)、三角板、重垂線、坐標(biāo)紙.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)如下圖所示,將鐵架臺(tái)放于桌面上,將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上,在靠近彈簧處將刻度尺固定于鐵架臺(tái)上,并用重垂線檢查刻度尺是否垂直.2.實(shí)驗(yàn)器材32-彈力-教學(xué)講解課件(2)記下彈簧的原長(zhǎng)(自然長(zhǎng)度)l0(3)在彈簧下端掛上鉤碼,待鉤碼靜止后,記下彈簧的現(xiàn)長(zhǎng)l及彈力F,算出伸長(zhǎng)量x=l-l0,并改變鉤碼個(gè)數(shù),多次測(cè)量.?dāng)?shù)據(jù)記錄如下:數(shù)據(jù)記錄:(彈簧原長(zhǎng)l0=________cm)1234567F/Nl/cmx/cm(2)記下彈簧的原長(zhǎng)(自然長(zhǎng)度)l01234567F/Nl/(4)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出F-x圖象.(以F為縱軸,以x為橫軸)(5)探索結(jié)論:按照F-x圖中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試做出一條平滑的曲線(包括直線).所畫(huà)的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.嘗試寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試F-x是否為一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù)……在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),應(yīng)得出彈力的大小與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比,即F=kx,其中k的單位由F和x的單位決定.(4)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出F-x圖象.(以F為縱軸,以x為橫軸)4.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)列表法:將各次測(cè)得的F、l、x的數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格中,可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是相等的.(2)圖象法:彈力F為縱坐標(biāo),彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo),建立平面直角坐標(biāo)系;根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn);按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(含直線),所畫(huà)的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.可以發(fā)現(xiàn)F-x圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線.(3)函數(shù)法:彈力F與彈簧的伸長(zhǎng)量x應(yīng)滿足函數(shù)F=kx的關(guān)系.4.?dāng)?shù)據(jù)處理5.誤差分析(1)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源為讀數(shù)和作圖時(shí)的偶然誤差.(2)彈簧豎直懸掛時(shí),未考慮彈簧自身重力的影響.(3)為了減小誤差,要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).5.誤差分析6.注意事項(xiàng)(1)安裝時(shí),要保持刻度尺豎直并靠近彈簧.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),要盡量選擇長(zhǎng)度較大、匝數(shù)較多,但軟硬程度(勁度系數(shù))不能太大也不能過(guò)小的彈簧,以每掛一個(gè)鉤碼(20g),彈簧伸長(zhǎng)量增大1cm~2cm為宜.(3)測(cè)彈簧長(zhǎng)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,以免增大誤差.6.注意事項(xiàng)(4)如果實(shí)驗(yàn)中不用彈簧的伸長(zhǎng)而用彈簧的總長(zhǎng)為橫坐標(biāo),得到的不是正比例函數(shù),關(guān)系較為復(fù)雜,因此最好用彈簧的伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo).(5)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位.(4)如果實(shí)驗(yàn)中不用彈簧的伸長(zhǎng)而用彈簧的總長(zhǎng)為橫坐標(biāo),得到的下表是某同學(xué)為探索彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù).彈力F/N0.51.01.52.02.5伸長(zhǎng)x/cm2.305.086.899.8012.40下表是某同學(xué)為探索彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù).彈力32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件(2)設(shè)直線斜率為k,由數(shù)學(xué)知識(shí)知,F(xiàn)=kx+c.在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)(可以減小誤差),如點(diǎn)(9.80,2.0)與(2.30,0.5),并代入上式得k=0.2N/cm,c=0.04N,所以函數(shù)表達(dá)式為:F=(0.2x+0.04)N.(3)由F=kx+c知,當(dāng)x=0時(shí),F(xiàn)=c,因此,式中常量c表示彈簧的重力為0.04N.若忽略彈簧的重力,則F=kx.因此,式中常數(shù)k=F/x表示使彈簧形變單位長(zhǎng)度時(shí)彈簧的彈力,即勁度系數(shù).答案:見(jiàn)解析(2)設(shè)直線斜率為k,由數(shù)學(xué)知識(shí)知,F(xiàn)=kx+c.在直線上取【反思總結(jié)】

要根據(jù)所給坐標(biāo)紙合理選取x、F兩軸標(biāo)度,使得所得圖線盡量分布在坐標(biāo)紙較大的空間位置,以便減小誤差,這是作圖象的最基本要求.據(jù)所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后作出平滑曲線(或直線),注意所畫(huà)的線不一定過(guò)所有點(diǎn),原則是應(yīng)盡量使各點(diǎn)較均勻地分布在曲線(或直線)的兩側(cè).【反思總結(jié)】要根據(jù)所給坐標(biāo)紙合理選取x、F兩軸標(biāo)度,使得所〔思考與討論〕用繩子拉物體時(shí),繩子和物體都會(huì)產(chǎn)生形變,致使繩子對(duì)物體產(chǎn)生拉力,同時(shí)物體也對(duì)繩子產(chǎn)生拉力.試討論拉力的方向與繩子的方向有什么關(guān)系.〔思考與討論〕點(diǎn)撥:

繩子拉物體時(shí),由于繩子發(fā)生了微小形變而對(duì)物體產(chǎn)生了拉力,同時(shí)物體發(fā)生了微小形變而對(duì)繩子產(chǎn)生了拉力.由于繩子的形變方向沿繩子的方向,拉力的方向與形變方向相反,故繩子的拉力方向沿著繩子而指向繩子收縮的方向.點(diǎn)撥:繩子拉物體時(shí),由于繩子發(fā)生了微小形變而對(duì)物體產(chǎn)生了拉32-彈力-教學(xué)講解課件【思路點(diǎn)撥】

本題題干中明確要求畫(huà)出各球或桿受到的彈力,因此在解答此題時(shí)要從彈力的畫(huà)法以及畫(huà)彈力時(shí)的注意事項(xiàng)入手.【思路點(diǎn)撥】本題題干中明確要求畫(huà)出各球或桿受到的彈力,因此解析:

平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,彈力方向垂直于平面,也垂直于曲面過(guò)接觸點(diǎn)的切面;曲面與曲面接觸,彈力方向垂直于公切面;點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面過(guò)接觸點(diǎn)的切面.根據(jù)不同接觸面上彈力的特點(diǎn),作圖如下圖所示:解析:平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,32-彈力-教學(xué)講解課件【反思總結(jié)】支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體,與使物體發(fā)生形變的外力方向相反.平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,彈力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切線;曲面與曲面接觸,彈力方向垂直于公切面;點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面的切面.繩子產(chǎn)生的彈力方向總是沿著繩子的收縮方向.【反思總結(jié)】支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體【跟蹤發(fā)散】

1-1:已知下圖中的物體(物塊或球)所受重力為G,在各個(gè)支持面上均處于靜止?fàn)顟B(tài).試確定并畫(huà)出下列各種情況中物體受到的彈力方向.【跟蹤發(fā)散】1-1:已知下圖中的物體(物塊或球)所受重力為解析:

根據(jù)產(chǎn)生彈力的兩個(gè)條件:物體相互接觸;物體間有彈性形變,首先判斷各種情況下是否產(chǎn)生彈力、產(chǎn)生幾個(gè)彈力,然后根據(jù)彈力的方向特點(diǎn),畫(huà)出各物體所受的彈力情況.如下圖所示.解析:根據(jù)產(chǎn)生彈力的兩個(gè)條件:物體相互接觸;物體間有彈性形答案:

答案:32-彈力-教學(xué)講解課件解析:

同一彈簧勁度系數(shù)k是不變的,作用力不同,彈簧的形變量不同,但都遵從胡克定律.解法一設(shè)彈簧的自然長(zhǎng)度為l0,由胡克定律有:當(dāng)F1=10N,l1=12cm時(shí),F(xiàn)1=k(l1-l0)當(dāng)F2=25N,l2=15cm時(shí),F(xiàn)2=k(l2-l0)解析:同一彈簧勁度系數(shù)k是不變的,作用力不同,彈簧的形變量32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

10cm

500N/m答案:10cm500N/m【反思總結(jié)】

判斷彈簧彈力的方向時(shí),要注意彈簧是被拉伸還是被壓縮或兩者均有可能,計(jì)算彈簧彈力大小的方法一般是根據(jù)胡克定律,有時(shí)也根據(jù)平衡條件來(lái)計(jì)算.【反思總結(jié)】判斷彈簧彈力的方向時(shí),要注意彈簧是被拉伸還是被【跟蹤發(fā)散】

2-1:如下圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在左墻上;②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;③中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng).【跟蹤發(fā)散】2-1:如下圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

D答案:D32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

10N/m

20N/m答案:10N/m20N/m32-彈力-教學(xué)講解課件彈力變化量ΔF與形變量Δx的關(guān)系若彈簧在被拉伸x1時(shí)的彈力為F1,在被拉伸x2時(shí)的彈力為F2,由胡克定律:F1=kx1,F(xiàn)2=kx2所以ΔF=F2-F1=kx2-kx1=k(x2-x1)=kΔx,即ΔF=kΔx.彈力變化量ΔF與形變量Δx的關(guān)系32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

C答案:C1.關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件,下列說(shuō)法正確的是(

)A.相互接觸的物體間一定有彈力B.發(fā)生形變的物體一定對(duì)與之接觸的物體產(chǎn)生彈力作用C.先有彈性形變,后有彈力D.不接觸的兩物體之間不可能發(fā)生相互的彈力作用1.關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件,下列說(shuō)法正確的是()解析:答案:

D解析:答案:D32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

ACD答案:ACD3.在下列各圖中,A、B兩球間一定有彈力作用的是(

)3.在下列各圖中,A、B兩球間一定有彈力作用的是()解析:

在A圖中,若拿去A球,則B球靜止不動(dòng),故A、B間沒(méi)有擠壓,即A、B間沒(méi)有彈力.在B圖中,若拿去A球,則B球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng),故A、B間存在相互擠壓,即A、B間存在彈力.在C圖中,若拿去A球,則B球靜止,故A、B間沒(méi)有擠壓,即A、B間沒(méi)有彈力.在D圖中,不能判斷A、B間有沒(méi)有彈力.答案:

B解析:在A圖中,若拿去A球,則B球靜止不動(dòng),故A、B間沒(méi)有32-彈力-教學(xué)講解課件解析:臺(tái)球與球桌邊框碰撞時(shí),受到邊框的彈力作用,彈力的方向應(yīng)與邊框垂直,即沿OB方向,故選B.答案:B解析:臺(tái)球與球桌邊框碰撞時(shí),受到邊框的彈力作用,彈力的方向5.如下圖甲、乙所示是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間的關(guān)系的相關(guān)圖象.下列說(shuō)法中正確的是(

)5.如下圖甲、乙所示是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間A.彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB.彈簧的勁度系數(shù)是2×103N/mC.當(dāng)彈簧受F2=800N的拉力作用時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量x2=40cmD.當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量x1=20cm時(shí),彈簧產(chǎn)生的拉力F1=200NA.彈簧的勁度系數(shù)是2N/m答案:BC答案:BC6.量得一只彈簧測(cè)力計(jì)3N和5N兩刻度線之間的距離為2.5cm,求:(1)這只彈簧測(cè)力計(jì)3N、5N刻度線分別與零刻度線之間的距離.(2)這只彈簧測(cè)力計(jì)所用彈簧的勁度系數(shù).6.量得一只彈簧測(cè)力計(jì)3N和5N兩刻度線之間的距離為2.32-彈力-教學(xué)講解課件答案:(1)3.75cm

6.25cm

(2)80N/m答案:(1)3.75cm6.25cm(2)80N練規(guī)范、練技能、練速度練規(guī)范、練技能、練速度2.彈力2.彈力32-彈力-教學(xué)講解課件一、彈性形變和彈力1.形變:物體在力的作用下_____或_____發(fā)生

改變的現(xiàn)象.2.彈性形變:物體在形變后能夠____________

_____.3.彈力:發(fā)生__________的物體由于要______

_____,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用.4.彈性限度:當(dāng)形變超過(guò)一定限度時(shí),撤去作

用力后,物體不能完全恢復(fù)___________.這個(gè)

限度叫做彈性限度.形狀體積恢復(fù)原狀的形變彈性形變恢復(fù)原狀原來(lái)形狀一、彈性形變和彈力形狀體積恢復(fù)原狀的形變彈性形變恢復(fù)原狀原來(lái)二、幾種彈力1.常見(jiàn)彈力:平時(shí)所說(shuō)的______、_________和

______都是彈力.2.彈力的方向:(1)壓力和支持力的方向垂直于物體的________,

指向被壓或被支持的物體.(2)繩的拉力沿著繩而指向繩______的方向.壓力支持力拉力接觸面收縮二、幾種彈力壓力支持力拉力接觸面收縮三、胡克定律1.內(nèi)容:彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力F的大小

跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成_____.2.公式:F=kx,其中k稱為彈簧的_________,

單位是牛頓每米,符號(hào)是N/m.正比勁度系數(shù)三、胡克定律正比勁度系數(shù)32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件如右圖所示,光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止,豎直面是否對(duì)球產(chǎn)生力的作用?假設(shè)豎直面對(duì)球產(chǎn)生了力的作用,由力的作用效果可知,球不會(huì)靜止,故可判定沒(méi)有水平彈力產(chǎn)生.如右圖所示,光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止,豎直面是否對(duì)球(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷在下圖所示的情況中,若AC面和AB面對(duì)球都有彈力,這兩個(gè)彈力方向分別垂直于AC和AB面,則球所受的力如圖所示.由于AB面對(duì)球的彈力F2使球不能靜止在原來(lái)位置,與球處于靜止?fàn)顟B(tài)的實(shí)際情況不相符,故AB面對(duì)球的彈力F2不存在.(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件解析:假設(shè)法假設(shè)兩圖中的斜面不存在,則甲圖中小球無(wú)法在原位置保持靜止,乙圖中小球仍靜止,故甲圖中小球受到斜面的彈力,乙圖中小球不受斜面的彈力.狀態(tài)法如果兩圖中斜面均對(duì)小球有彈力作用,則甲圖中小球?qū)⑷阅鼙3朱o止?fàn)顟B(tài),乙圖中小球則不能保持靜止,所以乙圖中小球不受斜面彈力作用,甲圖中受到彈力作用.答案:甲中小球受斜面彈力作用,乙中小球不受斜面彈力作用解析:假設(shè)法假設(shè)兩圖中的斜面不存在,則甲圖中小球無(wú)法在原二、彈力方向的判斷彈力的方向與施力物體形變方向相反,作用在迫使物體發(fā)生形變的那個(gè)物體上,幾種常見(jiàn)情況如下表:類(lèi)型方向圖示接觸方式面與面垂直公共接觸面二、彈力方向的判斷類(lèi)型方向圖示接觸方式面與面垂直公共接觸面類(lèi)型方向圖示接觸方式點(diǎn)與面過(guò)點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與點(diǎn)垂直于切面類(lèi)型方向圖示接觸方式點(diǎn)與面過(guò)點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與點(diǎn)垂直于切面輕繩沿繩收縮方向輕桿可沿桿輕繩沿繩收縮方向輕桿可沿桿輕桿可不沿桿輕彈簧沿彈簧形變的反方向輕桿可不輕彈簧沿彈簧形變的反方向判斷彈力方向的方法是:先明確兩物體之間的接觸類(lèi)型,再根據(jù)各種類(lèi)型的特點(diǎn)來(lái)判斷彈力的方向.判斷彈力方向的方法是:先明確兩物體之間的接觸類(lèi)型,再根據(jù)各種32-彈力-教學(xué)講解課件解析:

(1)桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故A、B兩點(diǎn)處對(duì)桿有彈力,彈力方向與接觸點(diǎn)的平面垂直,如下圖(1)所示.(2)球在重力作用下,與繩有沿繩方向的彈力作用,與墻間有垂直墻面的彈力作用,球所受的彈力如圖(2)所示.解析:(1)桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故A32-彈力-教學(xué)講解課件三、實(shí)驗(yàn):彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)原理彈簧受力會(huì)發(fā)生形變,形變的大小與受到的外力有關(guān).沿著彈簧的方向拉彈簧,當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí),彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的.用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力,運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出,伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算.這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了.即尋求F=kx的關(guān)系.三、實(shí)驗(yàn):彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系2.實(shí)驗(yàn)器材輕彈簧、鉤碼(一盒)、刻度尺、鐵架臺(tái)、三角板、重垂線、坐標(biāo)紙.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)如下圖所示,將鐵架臺(tái)放于桌面上,將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上,在靠近彈簧處將刻度尺固定于鐵架臺(tái)上,并用重垂線檢查刻度尺是否垂直.2.實(shí)驗(yàn)器材32-彈力-教學(xué)講解課件(2)記下彈簧的原長(zhǎng)(自然長(zhǎng)度)l0(3)在彈簧下端掛上鉤碼,待鉤碼靜止后,記下彈簧的現(xiàn)長(zhǎng)l及彈力F,算出伸長(zhǎng)量x=l-l0,并改變鉤碼個(gè)數(shù),多次測(cè)量.?dāng)?shù)據(jù)記錄如下:數(shù)據(jù)記錄:(彈簧原長(zhǎng)l0=________cm)1234567F/Nl/cmx/cm(2)記下彈簧的原長(zhǎng)(自然長(zhǎng)度)l01234567F/Nl/(4)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出F-x圖象.(以F為縱軸,以x為橫軸)(5)探索結(jié)論:按照F-x圖中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試做出一條平滑的曲線(包括直線).所畫(huà)的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.嘗試寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試F-x是否為一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù)……在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),應(yīng)得出彈力的大小與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比,即F=kx,其中k的單位由F和x的單位決定.(4)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出F-x圖象.(以F為縱軸,以x為橫軸)4.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)列表法:將各次測(cè)得的F、l、x的數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格中,可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是相等的.(2)圖象法:彈力F為縱坐標(biāo),彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo),建立平面直角坐標(biāo)系;根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn);按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(含直線),所畫(huà)的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.可以發(fā)現(xiàn)F-x圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線.(3)函數(shù)法:彈力F與彈簧的伸長(zhǎng)量x應(yīng)滿足函數(shù)F=kx的關(guān)系.4.?dāng)?shù)據(jù)處理5.誤差分析(1)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源為讀數(shù)和作圖時(shí)的偶然誤差.(2)彈簧豎直懸掛時(shí),未考慮彈簧自身重力的影響.(3)為了減小誤差,要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).5.誤差分析6.注意事項(xiàng)(1)安裝時(shí),要保持刻度尺豎直并靠近彈簧.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),要盡量選擇長(zhǎng)度較大、匝數(shù)較多,但軟硬程度(勁度系數(shù))不能太大也不能過(guò)小的彈簧,以每掛一個(gè)鉤碼(20g),彈簧伸長(zhǎng)量增大1cm~2cm為宜.(3)測(cè)彈簧長(zhǎng)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,以免增大誤差.6.注意事項(xiàng)(4)如果實(shí)驗(yàn)中不用彈簧的伸長(zhǎng)而用彈簧的總長(zhǎng)為橫坐標(biāo),得到的不是正比例函數(shù),關(guān)系較為復(fù)雜,因此最好用彈簧的伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo).(5)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位.(4)如果實(shí)驗(yàn)中不用彈簧的伸長(zhǎng)而用彈簧的總長(zhǎng)為橫坐標(biāo),得到的下表是某同學(xué)為探索彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù).彈力F/N0.51.01.52.02.5伸長(zhǎng)x/cm2.305.086.899.8012.40下表是某同學(xué)為探索彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù).彈力32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件(2)設(shè)直線斜率為k,由數(shù)學(xué)知識(shí)知,F(xiàn)=kx+c.在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)(可以減小誤差),如點(diǎn)(9.80,2.0)與(2.30,0.5),并代入上式得k=0.2N/cm,c=0.04N,所以函數(shù)表達(dá)式為:F=(0.2x+0.04)N.(3)由F=kx+c知,當(dāng)x=0時(shí),F(xiàn)=c,因此,式中常量c表示彈簧的重力為0.04N.若忽略彈簧的重力,則F=kx.因此,式中常數(shù)k=F/x表示使彈簧形變單位長(zhǎng)度時(shí)彈簧的彈力,即勁度系數(shù).答案:見(jiàn)解析(2)設(shè)直線斜率為k,由數(shù)學(xué)知識(shí)知,F(xiàn)=kx+c.在直線上取【反思總結(jié)】

要根據(jù)所給坐標(biāo)紙合理選取x、F兩軸標(biāo)度,使得所得圖線盡量分布在坐標(biāo)紙較大的空間位置,以便減小誤差,這是作圖象的最基本要求.據(jù)所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后作出平滑曲線(或直線),注意所畫(huà)的線不一定過(guò)所有點(diǎn),原則是應(yīng)盡量使各點(diǎn)較均勻地分布在曲線(或直線)的兩側(cè).【反思總結(jié)】要根據(jù)所給坐標(biāo)紙合理選取x、F兩軸標(biāo)度,使得所〔思考與討論〕用繩子拉物體時(shí),繩子和物體都會(huì)產(chǎn)生形變,致使繩子對(duì)物體產(chǎn)生拉力,同時(shí)物體也對(duì)繩子產(chǎn)生拉力.試討論拉力的方向與繩子的方向有什么關(guān)系.〔思考與討論〕點(diǎn)撥:

繩子拉物體時(shí),由于繩子發(fā)生了微小形變而對(duì)物體產(chǎn)生了拉力,同時(shí)物體發(fā)生了微小形變而對(duì)繩子產(chǎn)生了拉力.由于繩子的形變方向沿繩子的方向,拉力的方向與形變方向相反,故繩子的拉力方向沿著繩子而指向繩子收縮的方向.點(diǎn)撥:繩子拉物體時(shí),由于繩子發(fā)生了微小形變而對(duì)物體產(chǎn)生了拉32-彈力-教學(xué)講解課件【思路點(diǎn)撥】

本題題干中明確要求畫(huà)出各球或桿受到的彈力,因此在解答此題時(shí)要從彈力的畫(huà)法以及畫(huà)彈力時(shí)的注意事項(xiàng)入手.【思路點(diǎn)撥】本題題干中明確要求畫(huà)出各球或桿受到的彈力,因此解析:

平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,彈力方向垂直于平面,也垂直于曲面過(guò)接觸點(diǎn)的切面;曲面與曲面接觸,彈力方向垂直于公切面;點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面過(guò)接觸點(diǎn)的切面.根據(jù)不同接觸面上彈力的特點(diǎn),作圖如下圖所示:解析:平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,32-彈力-教學(xué)講解課件【反思總結(jié)】支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體,與使物體發(fā)生形變的外力方向相反.平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,彈力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切線;曲面與曲面接觸,彈力方向垂直于公切面;點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面的切面.繩子產(chǎn)生的彈力方向總是沿著繩子的收縮方向.【反思總結(jié)】支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體【跟蹤發(fā)散】

1-1:已知下圖中的物體(物塊或球)所受重力為G,在各個(gè)支持面上均處于靜止?fàn)顟B(tài).試確定并畫(huà)出下列各種情況中物體受到的彈力方向.【跟蹤發(fā)散】1-1:已知下圖中的物體(物塊或球)所受重力為解析:

根據(jù)產(chǎn)生彈力的兩個(gè)條件:物體相互接觸;物體間有彈性形變,首先判斷各種情況下是否產(chǎn)生彈力、產(chǎn)生幾個(gè)彈力,然后根據(jù)彈力的方向特點(diǎn),畫(huà)出各物體所受的彈力情況.如下圖所示.解析:根據(jù)產(chǎn)生彈力的兩個(gè)條件:物體相互接觸;物體間有彈性形答案:

答案:32-彈力-教學(xué)講解課件解析:

同一彈簧勁度系數(shù)k是不變的,作用力不同,彈簧的形變量不同,但都遵從胡克定律.解法一設(shè)彈簧的自然長(zhǎng)度為l0,由胡克定律有:當(dāng)F1=10N,l1=12cm時(shí),F(xiàn)1=k(l1-l0)當(dāng)F2=25N,l2=15cm時(shí),F(xiàn)2=k(l2-l0)解析:同一彈簧勁度系數(shù)k是不變的,作用力不同,彈簧的形變量32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

10cm

500N/m答案:10cm500N/m【反思總結(jié)】

判斷彈簧彈力的方向時(shí),要注意彈簧是被拉伸還是被壓縮或兩者均有可能,計(jì)算彈簧彈力大小的方法一般是根據(jù)胡克定律,有時(shí)也根據(jù)平衡條件來(lái)計(jì)算.【反思總結(jié)】判斷彈簧彈力的方向時(shí),要注意彈簧是被拉伸還是被【跟蹤發(fā)散】

2-1:如下圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在左墻上;②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;③中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng).【跟蹤發(fā)散】2-1:如下圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

D答案:D32-彈力-教學(xué)講解課件32-彈力-教學(xué)講解課件答案:

10N/m

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