人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力课堂教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力课堂教学ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了弹性形变和弹力，恢复原状，与它接触，直接接触，弹性形变，胡克定律，几种弹力及方向，形变和弹力，答案如图所示，答案见解析图等内容，欢迎下载使用。

1.形变：物体在力的作用下 或 发生的变化.2.弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够 的形变.3.弹性限度：如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体 (填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.4.弹力(1)定义：发生 的物体,由于要恢复原状,对 的物体产生的力.(2)产生的条件：①两物体 ；②发生_________.
1.内容：弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧 成正比.2.公式：F＝ .k为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米.
1.压力和支持力的方向都 于物体的接触面.2.绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子 的方向.绳中的弹力常常叫做张力.
伸长(或缩短)的长度x
1.判断下列说法的正误.(1)只要两物体接触就一定产生弹力.( )(2)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.( )(3)海绵受挤压发生形变,桌面受挤压不会发生形变.( )(4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.( )(5)由F＝kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.( )
2.弹簧的原长为10 cm,它下面挂一个重为4 N的物体时,弹簧长为12 cm,则该弹簧的劲度系数为____ N/m.若在它下面挂一个重为6 N的物体,则弹簧的伸长量为____ cm.
(1)如图1所示,取一个扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,使水面位于细管中,用手捏玻璃瓶,会看到什么现象？说明什么？
答案　用手捏玻璃瓶,管中水面上升.说明受压时玻璃瓶发生形变,体积变小了.
(2)用手压橡皮泥,橡皮泥发生形变；脚踩在松软的泥土上,留下了深深的脚印(形变),这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？
答案　橡皮泥、泥土受力后发生的形变,在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变),玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).
(3)如图2所示,被拉长的弹簧对手有一个拉力的作用,这个拉力是如何产生的？
答案　弹簧受到拉力后发生形变(伸长),发生形变的弹簧要恢复原状,对手就产生了拉力.
1.弹性形变和非弹性形变弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变.非弹性形变：撤去外力后不能恢复原状的形变.发生弹性形变的物体,外力过大,超过一定的限度(弹性限度),会变成非弹性形变.2.弹力的产生必须同时具备两个条件：(1)两物体直接接触；(2)两物体接触处发生弹性形变.
例1　关于弹力的产生,下列说法正确的是A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而 产生的B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头 发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而 产生的
解析　木块和桌面相互作用,都会发生微小的形变.桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力；木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力,A、B都错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的,D对.
二、弹力方向的确定　弹力有无的判断
(1)试分析图3中半圆柱体上A、B、C三点所受的弹力方向.
(2)如图4所示,小球放于固定的两个平滑的木板之间,且与两木板接触.
①试画出小球受到的作用力(重力和弹力)；
②两相互接触的物体间一定有弹力吗？
答案　接触处不一定有弹力,例如A处无弹力.
1.弹力的方向与施力物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,几种常见情况如下：(1)压力、支持力的方向：总是垂直于接触面,若接触面是曲面,则垂直于接触面的切线；若接触面是球面,弹力方向的延长线或反向延长线过球心,如图5所示.
(2)绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向.
2.弹力有无的判断：(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生条件直接进行判断.(2)对于不明显形变的情况,可利用假设法进行判断,具体有下列两种方法：①假设无弹力：假设撤去接触面,看物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则,有弹力作用.②假设有弹力：假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力；若不矛盾,则存在弹力.
如图6中,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力.
例2　在如图7所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P均处于静止状态.
解析　甲中属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上；乙中P与斜面的接触面为平面,P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A点弹力方向水平向右,B点弹力方向垂直于斜面指向左上方,且都过球心；丁中A点属于点与球面相接触,弹力应垂直于球面的切面斜向上,且必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β, A对两斜面均有压力的作用C.图丙中A受到斜面B对它的支持力的作用D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
例3　(多选)如图8所示,图中的物体A均处于静止状态,受到弹力作用的说法正确的是
解析　题图甲中对B进行受力分析,B球受重力和地面的弹力的作用,二力平衡,B球静止.不可能再受到A对B的弹力作用；B选项中采用假设法,若去掉左侧的斜面,A将运动,若去掉右侧的斜面,A也将运动,所以两斜面对球A均有力的作用；C选项中假设斜面B不存在,则小球A无法在原位置保持静止,故丙图中小球受到斜面的弹力.D选项中假设斜面B对小球A有弹力作用,小球A则不能保持静止,所以丁图中小球不受斜面弹力的作用.
对于同一根弹簧,被拉得越长,弹簧的弹力越大,关于弹簧弹力的大小,甲说：弹簧弹力大小与其长度成正比；乙说：弹力的变化量ΔF与弹簧形变的变化量Δx成正比.哪个同学说法正确？
答案　甲错,乙对.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,即F＝kx,也有ΔF＝k·Δx.
胡克定律1.成立条件：在弹性限度内.2.对F＝kx的理解(1)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.(2)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.
(3)F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图9所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
(4)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF＝kΔx.
例4　一根轻质弹簧一端固定,用大小为50 N的力压弹簧的另一端,平衡时长度为L1＝20 cm；改用大小为25 N的力拉弹簧,平衡时长度为L2＝35 cm；若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,求弹簧的原长和劲度系数.
答案　 30 cm　500 N/m
解析　设弹簧原长为L0,劲度系数为k.由胡克定律得：F1＝k(L0－L1) ①F2＝k(L2－L0)②联立①②两式得：L0＝0.3 m＝30 cm,k＝500 N/m.
1.轻弹簧有压缩和拉伸形变,既能产生压力,又能产生拉力,方向沿弹簧的轴线方向.2.如果题目中只告诉弹簧的形变量,并没有指出是伸长还是压缩,或只告诉弹簧弹力的大小,并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态,就要分别进行讨论.3.轻弹簧的一端空载时弹力为零,不空载时两端弹力必然相等.
A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变D.丙图中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
1.(对弹力概念的理解)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱．如图10所示为三种与足球有关的情景．下列说法正确的是
解析　静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,故A错误；静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,B错误；足球撞到网上,球网被撑开,由于球网的形变,而使足球受到了弹力,故C错误,D正确.
2.(弹力方向的判断)在图11中画出物体A所受弹力的示意图.
3.(弹力有无的判断)(多选)下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)
解析　A图中两球间若有弹力则小球Q将向右运动,所以P、Q间无弹力；B图中两球间若有弹力则两球将向两边运动,所以P、Q间无弹力；C图中两球间若无弹力则小球P将向下运动,所以P、Q间有弹力；D图中两球间若无弹力则小球P将向右下运动,所以P、Q间有弹力.故选A、B.
(1)该弹簧的原长为多少？(2)该弹簧的劲度系数为多少？
4.(胡克定律的应用)由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度l的关系图象如图12所示,求：
答案　(1)15 cm (2)500 N/m
解析　解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长,由题图可知该弹簧的原长为l0＝15 cm.解法二：根据胡克定律得F＝k(l－l0),代入图象中的两点(0.25,50)和(0.05,－50).可得50＝k(0.25－l0)－50＝k(0.05－l0)解得l0＝0.15 m＝15 cm,k＝500 N/m.