高一物理滬科版必修1 第3章 3.2《彈力》課件

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歡迎進入物理課堂 理解教材新知 第3章 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 知識點一 知識點二 把握熱點考向 考向一 考向二 應用創(chuàng)新演練 3 2 考向三 知識點三 1 物體在外力作用下發(fā)生的形變 分為彈性形變和范性形變 2 彈力發(fā)生在兩個相互接觸且發(fā)生彈性形變的物體間 其大小由彈性形變的程度決定 其方向跟物體的形變方向相反 3 彈簧彈力的大小 由胡克定律F kx進行計算 自學教材 1 形變 1 彈性形變 作用在物體上的外力撤去后 物體能的形變 2 范性形變 外力撤去后 物體不能的形變 恢復原狀 恢復原狀 彈性形變 接觸 接觸 彈性形變 重點詮釋 1 彈力產(chǎn)生的成因當兩個物體相互擠壓或拉伸產(chǎn)生彈性形變時 由于物體要恢復原狀 才在接觸位置對迫使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用 2 彈力產(chǎn)生的過程 3 彈力有無的判斷方法 1 直接判斷 物體間相互接觸 發(fā)生彈性形變 兩個條件必須同時滿足才有彈力產(chǎn)生 2 利用假設法判斷 要判斷物體在某一接觸位置是否受彈力作用 可假設與該物體接觸的另一物體不存在 看物體是否仍保持原來的狀態(tài) 若能保持原來的狀態(tài) 則說明物體間無彈力作用 否則有彈力作用 3 根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷 看除了要研究的彈力外 物體所受的其他作用力與物體的運動狀態(tài)是否滿足相應的規(guī)律 目前主要應用二力平衡的規(guī)律 若滿足 則無彈力存在 若不滿足 則有彈力存在 1 下列關于彈力的說法中正確的是 A 直接接觸的兩個物體間必然有彈力存在B 不接觸的物體間也可能存在彈力C 只要物體發(fā)生形變就一定有彈力D 在相互接觸且發(fā)生彈性形變的物體間才產(chǎn)生彈力 解析 彈力產(chǎn)生的兩個條件 1 兩物體接觸 2 發(fā)生彈性形變 兩個條件必須同時具備 所以 D正確 A B C錯誤 答案 D 自學教材 1 彈性限度當彈性形變超過一定限度時 撤去作用后 物體不能完全恢復的限度 原狀 2 胡克定律 1 內(nèi)容 在內(nèi) 彈力的大小跟彈簧伸長 或縮短 的長度成正比 2 數(shù)學表達式 F kx 其中k叫做彈簧的 其單位是 它反映了彈簧的一種性質(zhì) 彈性限度 勁度系數(shù) N m 力學 重點詮釋 1 對胡克定律的理解 1 彈簧發(fā)生形變時必須在彈性限度內(nèi) 2 x是彈簧的形變量 不是彈簧的原長 也不是彈簧形變后的實際長度 勁度系數(shù)k只與彈簧本身有關 由彈簧本身的材料 長度 粗細 匝數(shù)等因素決定的 3 彈力與彈簧伸長量的關系可用F x圖像表示 如圖3 2 1 圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù) 4 由于F1 kx1 F2 kx2 故 F F2 F1 kx2 kx1 k x2 x1 k x 因此 彈簧上彈力的變化量 F與形變量的變化量也成正比關系 即 F kx 圖3 2 1 2 彈力的大小除彈簧這樣的彈性體之外的彈力大小的計算 一般要借助物體的運動狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解 比如懸掛在豎直細繩上的物體處于靜止狀態(tài)時 物體受繩向上的拉力和重力作用 根據(jù)二力平衡 可知繩的拉力大小等于物體重力的大小 答案 C 自學教材 1 壓力 支持力 的方向一定接觸面指向被壓 被支持 的物體 2 繩索的彈力方向一定沿著而指向繩索的方向 垂直于 繩索 收縮 重點詮釋 1 彈力的方向彈力的方向總是跟引起物體形變的外力方向相反 與受力物體發(fā)生彈性形變的方向相反 3 作出圖3 2 2中各物體受到各接觸面作用的彈力示意圖 圖3 2 2 解析 分析此類問題的關鍵是確定接觸面 對于點 面接觸 面 面接觸類問題容易確定 這里出現(xiàn)的面即為接觸面 對于點 點接觸 過接觸點的兩個物體的公切面即為接觸面 各物體所受彈力如圖所示 答案 見解析 例1 在圖3 2 3中 A B之間一定有彈力的是 圖3 2 3 思路點撥 物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時 就能產(chǎn)生彈力的作用 無法直接判斷有無形變時 可用假設法 解析 A C選項中 兩球接觸但沒有相互擠壓 所以A和B之間不產(chǎn)生彈力作用 選項A C錯誤 B選項中 若把B球撤掉 A球?qū)⒉荒鼙３衷瓉盱o止的狀態(tài) 故兩球間存在彈力 B選項正確 D選項中 若把斜面B撤除 小球A仍會靜止在原來的狀態(tài) 故小球與斜面間無彈力 D選項錯誤 答案 B 借題發(fā)揮 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 只有兩個物體接觸并產(chǎn)生彈性形變時 兩物體間才有彈力產(chǎn)生 1 如圖3 2 4所示 球A 球D分別與斜面B和物體E靠在一起 C為光滑水平面 試判定A與B D與E之間是否存在彈力的作用 圖3 2 4 解析 若小心地將B或E向左移去 球A或D仍保持靜止 可見A D的靜止與B E是否緊貼著無關 即使緊貼著彼此間也沒有產(chǎn)生形變 故A與B D與E之間顯然無彈力的作用 答案 A與B D與E之間無彈力的作用 例2 在半球形光滑容器內(nèi)放置一細桿 細桿與容器的接觸點分別為A B兩點 如圖3 2 5所示 容器上A B兩點對細桿的作用力的方向分別為 圖3 2 5 A 均豎直向上B 均指向球心C A點處的彈力指向球心O B點處的彈力豎直向上D A點處的彈力指向球心O B點處的彈力垂直于細桿向上 思路點撥 先明確兩物體間彈力的作用類型 再根據(jù)各種類型的特點判斷彈力的方向 解析 支持力 壓力的方向垂直于接觸面或其切面 在A點 桿的端點跟球面接觸 彈力的方向垂直于該處球面的切面 指向球心 在B點 容器的邊緣跟桿的側(cè)面接觸 該處的支持力應垂直于桿向上 D正確 A B C錯誤 答案 D 借題發(fā)揮 確定彈力方向的方法 1 若接觸面之一為平面 則彈力一定垂直于該平面 2 若接觸面之一為球面 則彈力一定過球心 3 若接觸面之一為曲面 則彈力一定垂直于過接觸點的切面 4 若接觸處之一為一直線 則彈力一定垂直于該直線 2 畫出圖3 2 6中物體所受彈力的示意圖 題圖中各接觸面均光滑 各物體均靜止 圖3 2 6 解析 繩的彈力沿著繩指向繩收縮的方向 圖甲中物體與斜面之間是平面與平面接觸 支持力垂直于接觸面指向被支持的物體 圖乙中球面與球面接觸 支持力的方向沿兩球心的連線指向小球 答案 見解析 例3 如圖3 2 7所示 兩根相同的輕彈簧S1 S2 勁度系數(shù)皆為k 4 102N m 懸掛重物的質(zhì)量分別為m1 2kg和m2 4kg 若不計彈簧質(zhì)量 取g 10N kg 則平衡時彈簧S1 S2的伸長量分別是多少 圖3 2 7 思路點撥 分別對m2和整體進行分析 由二力平衡的條件得到彈簧的彈力大小 然后由胡克定律求解兩彈簧的伸長量 答案 15cm10cm 借題發(fā)揮 有關彈簧形變量大小的計算問題 應以彈力的受力物體為研究對象 進行全面的受力分析 由物體所受其他力的大小求出彈力大小 最后依據(jù)胡克定律求出彈簧的形變量大小 如果將例題中的重物m1 m2及彈簧按如圖3 2 8所示連接在地面上 當重物都靜止時 彈簧S1 S2的壓縮量分別是多少 圖3 2 8 答案 5cm15cm 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全