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    人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力课堂教学ppt课件

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    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34页。PPT课件主要包含了学习目标,知识梳理,弹性形变和弹力,几种弹力及方向,胡克定律,重点探究,形变和弹力,随堂演练等内容,欢迎下载使用。

    1.知道形变的概念,能区分弹性形变和非弹性形变.2.知道弹力的定义及弹力的方向.3.会根据弹力的产生条件或物体的运动状态判断物体间是否存在弹力.4.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.
    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.弹力发生_____的物体,由于要恢复原状,对__________的物体产生的力.
    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.
    1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧____________________成正比,即F=___.2.劲度系数:其中k称为弹簧的_________,单位为__________,符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.
    伸长(或缩短)的长度x
    1.判断下列说法的正误.(1)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.(  )(2)海绵受挤压会发生形变,桌面受挤压不会发生形变.(  )(3)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.(  )(4)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(弹簧始终在弹性限度内).
    答案 用手捏玻璃瓶,管中水面会上升(或下降).说明受到压力时玻璃瓶发生形变,体积变小(变大)了.
    (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?
    (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),玻璃瓶发生的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).
    1.弹性形变和非弹性形变(1)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.(2)非弹性形变:在作用力撤去后,不能恢复原状的形变.(3)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.若超出弹性限度,形变就不再是弹性形变.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.
    3.显示微小形变的方法显示微小形变可以用力学放大法(图1)和光学放大法(图2),它们都是把微小的形变进行放大,便于观察.
    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弹性形变而产生的,C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的,D对.
    例1 (2020·任丘市高一检测)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,这是由于木头发生弹性形变 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
    针对训练1 一辆拖拉机停在水平地面上,下列有关叙述中正确的是A.地面受到向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生形变,所以 拖拉机不受弹力B.拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了弹性形变;地面受到向下的弹力,是 因为拖拉机也发生了弹性形变C.地面受到向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受到向上的弹力,是 因为拖拉机也发生了弹性形变D.以上说法都不正确
    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.(1)支持力和压力的方向:总是垂直于接触面指向被支持和被压的物体上.(2)绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向.
    弹力的方向 弹力有无的判断
    2.弹力有无的判断:(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生的条件直接进行判断.(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3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4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.
    命题角度1 弹力的方向
    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.
    例3 (多选)如图5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
    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对它的弹力的作用D.图丁中A受到斜面B对它的弹力的作用
    命题角度2 弹力有无的判断
    解析 题图甲中对A进行受力分析,A球受重力和地面的弹力的作用,二力平衡,A球静止,不可能再受到B对A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,所以球A对两斜面均有压力的作用;C选项中若去掉斜面B,则小球A无法在原位置保持静止,故丙图中小球受到斜面B的弹力;D选项中假设斜面B对小球A有弹力作用,则小球A不能在竖直方向保持静止,所以丁图中小球不受斜面弹力的作用.
    1.对胡克定律的理解(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的大小和形变量x无关.(3)F-x图象是一条过原点的倾斜直线(如图6所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.(4)胡克定律的推论:ΔF=kΔx.弹簧弹力的变化量ΔF跟弹簧形变量的变化量Δx成正比.2.胡克定律的适用条件:弹簧在弹性限度内发生弹性形变.
    例4 一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下,其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm.(1)当这根弹簧长度为4.20 cm时,弹簧受到的力为多大?
    解析 弹簧原长L0=5.00 cm=5.00×10-2 m在拉力F1=10.0 N的作用下伸长到L1=6.00 cm=6.00×10-2 m根据胡克定律得F1=kx1=k(L1-L0)解得弹簧的劲度系数
    当压力为F2时,弹簧被压缩到L2=4.20 cm=4.20×10-2 m根据胡克定律得,压力F2=kx2=k(L0-L2)=1.00×103 N/m×(5.00-4.20)×10-2 m=8.0 N.
    (2)当弹簧受到15 N的拉力时,弹簧的长度是多少?(弹簧始终在弹性限度内)
    解析 当拉力F=15 N时弹簧的伸长量为x.
    此时弹簧的长度为L=L0+x=6.50 cm.
    1.轻弹簧有压缩和拉伸形变,既能产生压力,又能产生拉力,方向均沿弹簧的轴线方向.2.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.
    针对训练2 测得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻度线之间的距离为2.5 cm.求:(1)这只弹簧测力计的劲度系数.
    解析 设3 N和5 N刻度线与零刻度线间的距离分别是x1、x2,则Δx=x2-x1=2.5 cm,ΔF=F2-F1=2 N
    (2)这只弹簧测力计3 N刻度线与零刻度线之间的距离.
    解析 因为F1=kx1
    即3 N刻度线与零刻度线之间的距离是3.75 cm.
    1.(对弹力概念的理解)(多选)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图7所示的跳水运动就是一个实例.请判断下列说法正确的是
    A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的D.跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
    解析 发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,两物体都会发生形变,发生形变的物体是施力物体.B、C正确.
    2.(对弹力概念的理解)(多选)(2019·长郡中学高一上学期期末)在光滑半球形容器内,放置一细杆,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,如图8所示.关于细杆在A、B两点所受支持力的说法,正确的是A.A点处方向指向球心,是由于容器的形变产生的B.A点处方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的C.B点处方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的D.B点处方向竖直向上,是由于细杆的形变产生的
    3.(弹力的方向)已知图9中的球均处于静止状态,球是光滑的,请画出它们所受弹力的示意图.
    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10所示,求:
    (2)该弹簧的劲度系数.
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