人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力教学演示课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力教学演示课件ppt，共39页。PPT课件主要包含了知识清单，弹力和弹性形变，综合拓展，尝试应用，几种常见弹力，弹垂直弹收缩，答案垂直于地面向上，胡克定律，弹力有无的判断，变式训练等内容，欢迎下载使用。

我国古代有“后羿射日”的民间传说,汉代有“但使龙城飞将在,不叫胡马度阴山”的飞将李广,三国时有“辕门射戟”的吕布、“百步穿杨”的黄忠,唐朝有“将军三箭定天山,壮士长歌入汉关”的薛仁贵,隋朝有“一箭双雕”的长孙晟,元代有“只识弯弓射大雕”的铁木真……这些英雄人物,创千秋功业,留万世英名,靠的就是强弓劲箭．一张弯弓何以产生如此威力？
1．形变：物体在力的作用下________和________发生改变,叫做形变．2．弹性形变：有些物体在形变后能够________,这种形变叫做弹性形变．3．弹性限度：如果_____过大,超过一定限度,撤去作用力后,物体就不能______,这个限度叫做弹性限度．4．弹力：________的物体由于要恢复原状而对________的物体产生力的作用,这种力叫做弹力．
1．形状　体积　2.恢复原状　3.形变　完全恢复原来的形状　4.发生弹性形变　与它接触
1．弹力产生条件：①两物体接触；②有弹性形变(接触处是否挤压或拉伸)二者缺一不可．2．弹力是接触力(物体相互接触时才能产生的力称为接触力)．3．弹力有无的判断方法对于形变明显的情况,由形变情况直接判断,对于形变不明显的情况通常用“假设法”和“替换法”,有时要根据物体的运动状态直接判定.
特别提示：注意弹力的产生条件有两点,缺一不可,除了接触外,还应分析接触处有无弹性形变,有的问题不容易看出接触处是不是发生了弹性形变,可以采用假设法．
1．关于弹力的产生说法正确的是(　　)A．只要两物体接触就一定产生弹力B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力C．只要物体发生形变就一定有弹力产生D．只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
2．A、B二球紧挨着放在水平面上,如右图所示,其间是否有弹力作用？
答案：A、B两球间无弹力作用．
压力和支持力都是________力,它们的方向都________于物体的接触面；拉力也是________力,绳的拉力沿着绳而指向绳________的方向．
1．支持面的弹力面面接触(包括平面与平面、弧面与平面、弧面与弧面)之间的弹力的方向：如下图的甲、乙是面与面相接触,物体A所受到的弹力的方向垂直于接触面；丙图是圆弧(或球面)与平面接触,柱体(或球体)所受到的平面的弹力过弧面(或球面)与平面接触点与平面垂直并指向圆心(或球心)；丁图是弧面与弧面(或球面与球面)接触,弹力方向一定通过两弧面的圆心(或球心)的接触点,即垂直于过接触点的切线(实际上是切面)．
点线接触或点面接触：戊图与己图是两杆所受到的弹力方向．点线接触(如两图中的两个A点)、点面接触(如戊图中的B点)、点与弧面(或球面)接触(己图中C点),均与过接触点的切线(或切面)垂直．
2．绳的弹力绳状(或链条状)物体只能承受拉力,其形变方向与该处的线状物的切线方向一致．在庚图中重物A所受的拉力与沿绳伸长(即形变)方向相反；在辛图中绳对A点的作用力方向即为过A点的切线方向．3．杆的弹力杆对物体的弹力不同于绳,绳只能提供沿绳方向的拉力,而杆具有压、拉、挑等作用．因此杆的弹力方向并不一定沿杆的方向．归纳：
特别提示：杆的弹力的方向不一定沿杆的方向．
1．关于弹力的方向,下列说法正确的是(　　)A．弹力方向一定垂直于接触面B．弹力方向不一定垂直于接触面C．轻质绳对物体的弹力方向一定沿着绳子离开物体的方向,因为绳子只会发生拉伸形变D．轻质绳对物体产生的弹力一定垂直于与绳相连的接触面
2．如右图所示,绳倾斜拉住棒,则地面给棒的弹力方向如何？
胡克定律：实验表明,弹簧发生______时,弹力的大小F跟_____(或_____)的长度x成正比,即F ＝_____.式中的k称为弹簧的________,单位是________,符号用________表示．这个规律是英国科学家____发现的,叫做胡克定律．
弹性形变　弹簧伸长　缩短　kx　劲度系数　牛顿每米　N/m　胡克
1．关于胡克定律,要注意以下几点：(1)定律的成立是有条件的,这就是弹簧发生“弹性形变”,即必须在弹性限度内．(2)表达式中的k是弹簧的劲度系数,它反映了弹簧的“软”“硬”程度,在国际单位制中k的单位为“N/m”．(3)由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单位,因而在应用上式时要注意将各物理量的单位统一到国际单位制中．(4)上述胡克定律的表达式F＝kx,仅表示弹簧的弹力与弹簧形变量之间的大小关系,若同时要表示弹力方向与弹簧形变方向相反,则表达式可写成F＝－kx.
2．弹力与弹簧伸长量的关 系可用Fx图象表示,如右图,图 象中的斜率表示弹簧的劲度系数．3．胡克定律的另一种表达形式设劲度系数为k的弹簧,在形变量为x1、x2时产生的弹力分别为F1、F2,则根据胡克定律F＝kx,有F1＝kx1,F2＝kx2.两式相减,有F1－F2＝k(x1－x2),即ΔF＝kΔx.上式表明：弹簧发生弹性形变时,弹力的变化量ΔF跟弹簧长度的变化量Δx成正比．
特别提示：1.弹簧的形变量x,是指弹簧的伸长量或缩短量,而不是弹簧的长度．2．弹簧的劲度系数k,它表示了弹簧固有的力学性质,大小由弹簧本身的物理条件决定,如材料、长度、截面积等．切勿认为k与F成正比．
1．由胡克定律F＝kx可知：k＝F/x,则下列判断中正确的是(　　)A．F越大,k越小B．x越大,k越小C．k与x和F均无关D．在弹性限度内,对于一个弹簧无论是拉长或缩短,k值不变
2．如下图所示,甲、乙两人分别用200 N的力拉弹簧秤的秤钩和拉环,则弹簧秤的示数为(　　)A．400 N B．0 NC．100 N D．200 N
如下图所示,已知小球静止,甲中的细线竖直,乙中的细线倾斜,试判断图中小球所受弹力的方向．
解析：小球除受重力外,还受其它力的作用．甲、乙两图中均可采用“假设法”分析：在两图中,若去掉细线,则小球将下滑,故两细线中均有沿线方向的拉力；在甲图中若去掉斜面体,小球仍能在原位置保持静止状态；在乙图中若去掉斜面体,则小球不会在原位置静止．答案：甲图中小球受细绳向上的拉力；乙图中受细线斜向上的拉力和垂直斜面向上的弹力名师点睛：因微小形变产生的弹力需借助于假设法判断．即假设接触的两物体间没有弹力,分析由此得出的是否符合题意,如符合,则说明假设成立,物体间不存在弹力,反之,则存在弹力．
1．如右图所示,球放在两块固定的光滑夹板之间,板1倾斜,板2恰好水平,球静止,试分析小球的受力情况．
如右图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力(　　)A．大小为2 N,方向平行于斜面向上B．大小为1 N,方向平行于斜面向上C．大小为2 N,方向垂直于斜面向上D．大小为2 N,方向竖直向上
解析：选小球为研究对象,根据二力平衡条件可知,弹性杆对小球的弹力与小球的重力等大反向,弹力大小为2 N,方向竖直向上．答案：D名师点睛：绳只能产生拉伸形变,所以绳上的弹力方向只能沿绳并且指向绳子收缩的方向．轻杆和绳不同,它既可以产生拉伸形变,也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变,因此杆的弹力方向不一定沿杆．
2．一氢气球下系一小重物G,重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,而重物匀速运动的方向如下图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是(　　)
如下图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k＝4×102 N/m,悬挂的重物质量分别为m1＝2 kg和m2＝4 kg,若不计弹簧质量,取g＝10 m/s2,则S1、S2平衡时的伸长量分别为(　　)A．5 cm,10 cm B．10 cm,5 cmC．15 cm,10 cm D．10 cm,15 cm
名师点睛：重物处于平衡状态时,悬挂重物的弹簧弹力大小等于下面所悬挂重物的重力大小．计算弹簧的伸长量时,注意将单位化为国际单位．
3．健身用的拉力器弹簧,每根长0.5 m,把它拉到1.0 m长时需拉力100 N,若在拉力器上并列装了5根这样的弹簧,把它拉到1.7 m长时,需多大的拉力？(弹簧均在弹性限度内)
探究弹力与弹簧伸长关系的实验
某同学用如右图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下：(重力加速度g＝9.8 m/s2)
(1)根据所测数据,在下图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系图线．
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.
(2)根据所画图象可以看出,当m≤5.00×102 g＝0.5 kg时,标尺刻度x与砝码质量m成正比例函数关系,所以当F≤4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．由胡克定律F＝kΔx可知,图线的斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k,即答案：(1)见解析　(2)4.9 N　25.0 N/m
名师点睛：在物理学中经常用图象处理物理问题,应用图象的好处是：直观、方便．作图象时,首先根据测量数据描点,然后用平滑的曲线将各点连接起来,在连接时应让尽量多的点落在线上,误差较大的点舍去,不在线上的点尽量均匀分布在两侧．
4．用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙中cd虚线所示,已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g＝9.8 m/s2,则被测弹簧的劲度系数为____N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为_____cm.
70 10
1．如右图所示,跳水运动员在跳板上起跳时,跳板由于受压力作用而发生弯曲,当运动员跳离跳板时,跳板将恢复到原来的形状,关于运动员和跳板的受力,下列叙述中正确的是(　　)A．跳板受到了向下的弹力, 是因为跳板发生了弹性形变B．跳板受到了向下的弹力, 是因为运动员的脚底发生形变而 要恢复形变
C．运动员受到向上的弹力,是因为运动员的腿部发生弯曲形变而要恢复形变D．运动员的脚底没有发生形变,所以运动员不受弹力的作用