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高中物理教科版 (2019)必修 第一册2 弹力完美版课件ppt
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1.知道形变的概念,会区分弹性形变和塑性形变。2.知道弹力的定义及产生的条件。3.会判断两个物体间是否存在弹力,并会判断弹力的方向。
1.定义:物体在力的作用下 或 会发生变化,这种变化叫作形变。2.分类(1)弹性形变:在撤去外界的作用力后物体 恢复原状的形变。(2)塑性形变:当撤去外界的作用力后物体 恢复原状的形变。3.弹性限度如果形变过大,超过 ,撤去作用力后物体 恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
1.弹力:发生 的物体,由于要恢复原状,会对与它 的物体产生力的作用,这种力叫作弹力。2.弹力的方向:总是与该物体所发生的形变方向 。3.常见的弹力及方向(1)压力和支持力的方向 而指向被压或被支持物体。(2)绳子对物体的拉力方向总是 绳子而指向绳子 的方向。
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。( )
2.一木棒搁在矮墙上,请在图中画出弹力的方向。
(1)如图所示,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,细管中的水柱高度在上下变化。说明受压时玻璃瓶发生形变。
(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(塑性形变),玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变)。
(3)如图所示,压弯的跳板弹起运动员,这个弹力是如何产生的?
答案 跳板受到压力发生形变,它要恢复原状,对人就产生了弹力。
1.弹性形变和塑性形变弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变。塑性形变: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),会变成塑性形变。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。
下列关于弹力的说法正确的是A.直接接触的两个物体间必然有弹力存在B.不接触的物体间也可能存在弹力C.只要物体发生形变就一定有弹力D.直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
只有直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力,D正确。
(2022·广南县第二中学高一阶段练习)如图所示,足球运动员准备罚点球时,一只脚用力踩在足球上面,让足球保持静止。下列说法正确的是A.如果足球气打得足一点,足球可能不发生形变B.地面对足球的支持力是由于足球的下部发生形变引起的C.足球对地面的压力是由于足球的下部发生形变引起的D.脚对足球的压力是由于足球的上部发生形变引起的
再小的力都可以使物体发生形变,足球气打得足一点,受力后,依然会发生形变,A错误;弹力是由施力物体发生形变而产生的,地面对足球
的支持力是由于地面发生形变引起的,足球对地面的压力是由于足球的下部发生形变引起的,脚对足球的压力是由于脚发生形变引起的,C正确,B、D错误。
如图所示,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)的示意图。
(2)两相互接触的物体间一定有弹力吗?
答案 两相互接触的物体间不一定有弹力,例如A处无弹力。
1.弹力产生的条件:①两物体直接接触;②两物体接触处发生弹性形变2.弹力有无的判断方法(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生的条件直接进行判断。(2)对于形变不明显的情况,可利用假设法进行判断。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示意图,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,接触面光滑,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力。
③状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件(第6节学习)判断弹力是否存在。
(多选)如图所示,各接触面是光滑的,A、B处于静止状态,则A、B间无弹力作用的是
判断物体之间是否存在弹力,我们可以利用假设法:假设物体间存在弹力,看看物体是否能保持原来的状态;或者用消除法:假设拿走其中一个物体,如果另一个物体会发生运动,则说明两者之间必然存在弹力作用。对于A、C选项来说,如果我们假设物体A和B之间存在弹力,物体在光滑水平面上必然无法保持静止,故物体之间无弹力;对于B、D选项来说,如果我们拿走B物体,A物体都会开始运动,故物体间存在弹力。
(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是
图A中a、b无相互挤压,没有发生形变,a、b间无弹力,故A错误;图B中细绳偏离竖直方向,则a、b相互挤压,a、b间有弹力,故B正确;图C中a、b间有弹力,且弹力方向垂直于a、b的接触面,故C正确;图D中假设a、b间有弹力,b对a的弹力垂直于斜面斜向上,a球不可能静止,则a、b间无弹力,故D错误。
物体产生的弹力方向总是与该物体发生的弹性形变方向相反。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,并指向被压或被支持的物体。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,如图所示。(2)绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向。(3)轻杆对接触物的弹力方向不一定沿杆的方向,要具体问题具体分析。
在如图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。
题图甲中P受到的弹力有球面与球面之间的弹力,弹力F2应垂直于球面的切线,绳的拉力F1沿绳向上;题图乙中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;题图丙中A、B两点都是球面与平面相接触,P受到的弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A点处弹力F3方向水平向右,B点处弹力F4方向垂直于斜面指向左上方;
题图丁中A点属于点与球面相接触,在A点P受到的弹力F5应垂直于球面的切线斜向上,且必过球心O;B点属于点与面相接触,在B点P受到的弹力F6应垂直于杆斜向上。它们所受弹力的示意图如图所示。
画出图中A物体所受弹力的示意图。(各图中物体A均处于静止状态)
几种常见弹力的方向,具体情形如下:
考点一 形变和弹力1.(多选)(2022·杭州市高一期中)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是A.桌面发生形变很明显,可以直接用肉眼观察B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变D.本实验采用了放大的方法显示微小形变
用力按压桌面,桌面向下发生微小的凹陷,用肉眼无法直接观察,通过题述装置可以把微小形变“放大”到直接看得出来,故A错误,D正确;在两镜之间用力F向下按压桌面,M、N将向中
间略微倾斜,墙上光点位置明显变化,表明桌面发生了微小形变,故B正确,C错误。
如图所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是A.图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.图乙中,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.图丙中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变D.图丁中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
2.(2022·济南一中期中)足球运动是目前在全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。
静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触,但由于没有发生弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,B选项不正确;即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变,C选项不正确;落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变,D选项正确。
静止在草地上的足球受到的弹力大小等于物体的重力,但两力不是同一种性质的力,A选项不正确;
3.某些课间操深受广大同学的喜爱和追捧,让同学们在教室里也可以动起来。其中有一个击掌的动作非常有意思,如图所示,关于击掌这一动作,下列说法正确的是A.甲同学对乙同学的力是乙同学手掌形变产生的B.乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的C.甲同学手掌形变的方向是向右的D.乙同学手掌形变恢复的方向是向右的
甲同学对乙同学的力是甲同学手掌形变产生的,选项A错误;乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的,选项B正确;
甲同学手掌形变的方向是向左的,产生的弹力向右,选项C错误;乙同学手掌形变的方向向右,形变恢复的方向是向左的,选项D错误。
考点二 弹力的有无及方向的判断4.体育课上一学生将足球踢向斜台,如图所示,则斜台给足球的弹力方向为A.沿v1方向B.垂直于斜台斜面斜向左上方C.沿v2的方向D.先沿v1的方向后沿v2的方向
5.(多选)(2022·延安市新区高级中学高一期末)下列对光滑接触面与静止的球或棒间的弹力的分析示意图不正确的是
题图A中,如果撤去竖直面或直角面小球均会运动,故两个位置均受弹力且垂直于接触面指向受力物体,因此A受力分析正确,不符合题意;题图B中,如果撤去斜面,小球仍然保持静止,斜面对小球无弹力,因此B受力分析错误,符合题意;
题图C中,圆弧面与棒之间的弹力方向应垂直圆弧切面指向圆心,因此C受力分析错误,符合题意;题图D中,如果撤去斜面,小球仍然保持静止,斜面对小球无弹力,因此D受力分析错误,符合题意。
6.(多选)如图所示,下列各图中的物体A均处于静止状态,关于是否受到弹力作用的说法正确的是
A.图甲中地面是光滑水平的,物体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,两斜面对物体A均有力 的作用C.图丙中地面光滑且水平,物体A与竖直墙壁有力的作用D.图丁中物体A受到斜面B对它的弹力的作用
题图甲中的物体B受重力和地面对B的弹力的作用,物体B静止,不可能再受到物体A对B的弹力的作用,故A错误;题图乙中,若去掉左侧的斜面,物体A将运动,若去掉右侧的斜面,物体A也将运动,所以两斜面对物体A均有力的作用,故B正确;
题图丙中,若去掉竖直墙壁物体A将不能静止,则墙壁对物体A有力的作用,故C正确;题图丁中,由弹力产生的条件可知,物体A与B接触且挤压,二者之间有弹力的作用,故D正确。
7.(多选)如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平,下列说法正确的是A.细线对杆的弹力方向水平向左B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左C.杆受到地面的弹力是地面的形变产生的D.杆受到地面的弹力沿杆向右上方
细线弹力的方向沿着细线收缩的方向,细线水平,则细线对杆的弹力方向水平向左,故A项正确,B项错误;杆受到地面弹力的施力物体是地面,杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的,故C项正确;杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上,故D项错误。
8.如图甲所示,建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上,现工人将另一根木头P搁在上面,便于将木头P锯断,如图乙,关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向,下列哪个图是正确的
9.如图所示,光滑球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜 面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直 向下
由于球A与挡板和斜面都接触且相互挤压,所以挡板和斜面都产生弹性形变,它们对球A都产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对球A的弹力方向水平向右,斜面对球A的弹力方向垂直于斜面向上,故C正确。
10.杯子放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是A.杆子受到三个力作用,分别是重力、支持力 和压力B.杯子受到的重力就是它对桌面的压力C.杯子受到的支持力是由于桌面的形变产生的D.杯子受到的支持力是由于杯子的形变产生的
杯子放在水平桌面上,受到重力和支持力两个力的作用,故A错误;杯子受到的重力受力物体是杯子,它对桌面的压力受力物体是桌面,这两个力不是一个
力,故B错误;杯子受到的支持力是由于桌面的形变产生的,故C正确,D错误。
11.如图所示,是我国极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度。则船体对冰块的弹力示意图正确的是
船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向受力物体,故C正确,A、B、D错误。
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