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教科版 (2019)必修 第一册2 弹力授课课件ppt
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这是一份教科版 (2019)必修 第一册2 弹力授课课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，关键能力·合作探究，随堂演练·自主检测，恢复原状，完全恢复，力的作用，劲度系数，牛顿每米，答案ABD，答案C等内容，欢迎下载使用。
一、形变1．形变(1)形变：物体在力的作用下________或________会发生变化，这种变化叫作形变．(2)弹性形变：有些发生形变的物体在撤去外界的作用力后能够________的形变．(3)塑性形变：当撤去外力后物体的形变不能完全________的形变．2．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________原来的形状，这个限度叫作弹性限度．
二、认识弹力1．弹力：发生形变的物体，由于要________，会对与它接触的物体产生________，这种力叫作弹力．2．三种常见弹力的方向
三、胡克定律1．在弹性限度内，弹力的大小跟形变的大小有关系：形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力随之消失．2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)量x成______比．(2)表达式：F＝________．(3)劲度系数：其中k为弹簧的________，单位为________，符号是________，劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量，它取决于弹簧本身的结构．
[图解1] 弹性形变与非弹性形变
[图解2] 弹力的方向
[图解3] 弹簧的弹力
(2)绳的拉力方向(3)弹力的方向：总是与物体发生形变的方向相反，也就是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反．
【典例示范】题型1 弹性形变和弹力例1 (多选)玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是( )A.桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变B．汽车发生了形变，所以对桥面产生了向下的弹力作用C．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变D．桥面发生了弹性形变，所以对汽车产生了向上的弹力作用
解析：桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，选项A正确；汽车发生了形变，所以对桥面产生了向下的弹力作用，选项B正确；汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，选项C错误；桥面发生了弹性形变，所以对汽车产生了向上的弹力作用，选项D正确；故选ABD.
题型2 弹力有无的判断判断弹力有无的两种常见方法(1)直接判断：对于形变较明显的情况，可根据弹力的产生条件直接判断．(2)“假设法”判断：对于形变不明显的情况，可用“假设法”进行判断．可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处有弹力．
例2 如图所示，下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且右侧的一根线是沿竖直方向的．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是( )A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用 D．丁球受到两个弹力的作用
解析：A错：甲球受重力和地面给它的竖直向上的弹力两个力，斜面没有给其弹力，如果有弹力，则甲球不会静止．B错：乙球受重力和地面给它的竖直向上的弹力两个力，与乙球接触的球不会给乙球弹力，如果有弹力，则乙球不会静止．C对：丙球受重力，大球壳内部给它的指向球心的斜向右上的弹力和与它接触的小球给它的沿它们球心连线向左的弹力，如果它接触的小球不给它沿它们球心连线向左的弹力，则丙球不能保持静止状态，故丙球受到两个弹力的作用．D错：丁球受重力和绳子给它的竖直向上的拉力，倾斜的绳子不会给它弹力的作用，如果有弹力，则小球不能保持平衡状态，故丁球只受一个向上的弹力．
题型3 弹力方向的判断(1)根据形变的方向判断．具体判断步骤是：明确被分析的弹力→确定施力物体→分析施力物体形变的方向→确定该弹力的方向．(2)根据不同类型弹力的方向特点判断．支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持或被压的物体，绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向．
例3 请在下图中画出物体A所受弹力的示意图．
解析：轻绳的弹力沿绳并指向绳收缩的方向；点与面接触或面与面接触的弹力则垂直于接触面；若接触面为曲面，则弹力与切面垂直．图丙中，物体与曲面之间的弹力方向垂直于过接触点的切面．图己中，弹力的方向垂直于过接触点的切面，弹力方向必通过球心，与重心位置无关．
素养训练1 某学校的室内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，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
解析：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．
素养训练2 体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )A.沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
解析：足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方的方向，故D正确．
探究点二 胡克定律的应用【导学探究】仔细观察下列图片，分析下列问题
(1)如图甲所示的弹簧，在其下方施加一个较小的力，然后放开，会有什么现象？施加一个较大的力呢？施加一个特别大的力呢？(2)由(1)可知，在一定限度内，撤去作用力后弹簧能恢复原状．为了研究弹簧在其弹性限度内，弹力大小与其伸长量的关系，设计了如图甲所示的实验，实验得到弹簧弹力F与其伸长量x的关系图线如图乙所示，可得到什么结论？
提示：(1)弹簧恢复原状；弹簧伸长到较大的长度，放开后恢复原状；弹簧伸长到更大的长度，放开后不能恢复原状．(2)在弹性限度内，弹簧弹力大小与其伸长量成正比．
【归纳总结】1.对F＝kx的理解(1)此式适用于弹性形变中弹力F的计算．(2)式中x是形变量，是在原长度基础上拉伸或压缩的量．(3)k是形变物体的劲度系数，由形变材料本身决定，与形变量无关．
题型2 胡克定律的应用(一题多变)例5 如图所示，一根轻弹簧长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm时，手受到的弹力为10.0 N．那么，当这根弹簧伸长到6.20 cm时(在弹性限度内)，手受到的弹力有多大？
迁移拓展 在[例5]中，如果弹簧被压缩到4.30 cm，那么弹簧受到的压力有多大？(在弹簧的弹性限度内)
【思维方法】计算弹力大小的两种方法(1)公式法：利用公式F＝kx计算．适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算．(2)平衡法：利用二力平衡的条件计算．例如：悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，细绳对物体的拉力大小等于物体重力的大小．
素养训练3 由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度l的关系图像如图所示，求：(1)该弹簧的原长；(2)该弹簧的劲度系数．
1.关于形变，下列说法正确的是( )A．一切物体都能发生形变B．弹簧的形变一定是弹性形变C．没有力作用的物体也能发生形变D．撤去外力后物体一定能恢复原状
解析：任何物体都能发生形变，有的形变是明显的，有的是不明显的，选项A正确．超过弹性限度的弹簧的形变是不能完全恢复的，这样的形变就不是弹性形变，选项B错误．没有力作用的物体是不可能发生形变的，形变是在力作用下的一种效果，选项C错误．发生弹性形变的物体撤去外力后能恢复原状，而发生塑性形变的物体不能恢复原状，选项D错误．
2．下列关于弹力的说法中正确的是( )A．相互接触的物体间一定有弹力B．发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用C．先有弹性形变，后有弹力D．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用
解析：弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与之接触的物体产生的力，弹力是接触力，因此选项D正确．两物体相互接触，在接触处不一定发生弹性形变，因此不一定产生弹力，选项A错误．由于物体发生的形变不一定是弹性形变，故不一定对与之接触的物体产生弹力，选项B错误．弹力随形变的产生而产生，随形变的消失而消失，弹力和形变不存在先后关系，故选项C错误．
3．如图所示，在用横截面为椭圆形的墨水瓶做坚硬物体微小弹性形变的演示实验中，能观察到的现象是( )A.沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均上升B．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均下降C．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面上升；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面下降D．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面上升
解析：沿椭圆长轴方向压瓶壁，瓶子容积变大，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，瓶子容积变小，管中水面上升，故D正确．
4．(教材P65图〈观察思考〉改编)下列实验中体现出的物理思想方法是( )A．极限法 B．放大法C．控制变量法 D．等效替代法
解析：通过平面镜观察桌面的微小形变，所体现出的物理思想方法为放大法．
5．在下图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图．其中甲、乙中物体P处于静止状态，丙中物体P(即球)在水平面上匀速滚动．
解析：甲属于绳的拉力，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处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丙中小球P不管运动与否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上，它们所受弹力的示意图如图所示．
一、形变1．形变(1)形变：物体在力的作用下________或________会发生变化，这种变化叫作形变．(2)弹性形变：有些发生形变的物体在撤去外界的作用力后能够________的形变．(3)塑性形变：当撤去外力后物体的形变不能完全________的形变．2．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________原来的形状，这个限度叫作弹性限度．
二、认识弹力1．弹力：发生形变的物体，由于要________，会对与它接触的物体产生________，这种力叫作弹力．2．三种常见弹力的方向
三、胡克定律1．在弹性限度内，弹力的大小跟形变的大小有关系：形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力随之消失．2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)量x成______比．(2)表达式：F＝________．(3)劲度系数：其中k为弹簧的________，单位为________，符号是________，劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量，它取决于弹簧本身的结构．
[图解1] 弹性形变与非弹性形变
[图解2] 弹力的方向
[图解3] 弹簧的弹力
(2)绳的拉力方向(3)弹力的方向：总是与物体发生形变的方向相反，也就是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反．
【典例示范】题型1 弹性形变和弹力例1 (多选)玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是( )A.桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变B．汽车发生了形变，所以对桥面产生了向下的弹力作用C．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变D．桥面发生了弹性形变，所以对汽车产生了向上的弹力作用
解析：桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，选项A正确；汽车发生了形变，所以对桥面产生了向下的弹力作用，选项B正确；汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，选项C错误；桥面发生了弹性形变，所以对汽车产生了向上的弹力作用，选项D正确；故选ABD.
题型2 弹力有无的判断判断弹力有无的两种常见方法(1)直接判断：对于形变较明显的情况，可根据弹力的产生条件直接判断．(2)“假设法”判断：对于形变不明显的情况，可用“假设法”进行判断．可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处有弹力．
例2 如图所示，下列四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且右侧的一根线是沿竖直方向的．关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是( )A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用 D．丁球受到两个弹力的作用
解析：A错：甲球受重力和地面给它的竖直向上的弹力两个力，斜面没有给其弹力，如果有弹力，则甲球不会静止．B错：乙球受重力和地面给它的竖直向上的弹力两个力，与乙球接触的球不会给乙球弹力，如果有弹力，则乙球不会静止．C对：丙球受重力，大球壳内部给它的指向球心的斜向右上的弹力和与它接触的小球给它的沿它们球心连线向左的弹力，如果它接触的小球不给它沿它们球心连线向左的弹力，则丙球不能保持静止状态，故丙球受到两个弹力的作用．D错：丁球受重力和绳子给它的竖直向上的拉力，倾斜的绳子不会给它弹力的作用，如果有弹力，则小球不能保持平衡状态，故丁球只受一个向上的弹力．
题型3 弹力方向的判断(1)根据形变的方向判断．具体判断步骤是：明确被分析的弹力→确定施力物体→分析施力物体形变的方向→确定该弹力的方向．(2)根据不同类型弹力的方向特点判断．支持力和压力总是垂直于接触面指向被支持或被压的物体，绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向．
例3 请在下图中画出物体A所受弹力的示意图．
解析：轻绳的弹力沿绳并指向绳收缩的方向；点与面接触或面与面接触的弹力则垂直于接触面；若接触面为曲面，则弹力与切面垂直．图丙中，物体与曲面之间的弹力方向垂直于过接触点的切面．图己中，弹力的方向垂直于过接触点的切面，弹力方向必通过球心，与重心位置无关．
素养训练1 某学校的室内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，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
解析：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．
素养训练2 体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )A.沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
解析：足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方的方向，故D正确．
探究点二 胡克定律的应用【导学探究】仔细观察下列图片，分析下列问题
(1)如图甲所示的弹簧，在其下方施加一个较小的力，然后放开，会有什么现象？施加一个较大的力呢？施加一个特别大的力呢？(2)由(1)可知，在一定限度内，撤去作用力后弹簧能恢复原状．为了研究弹簧在其弹性限度内，弹力大小与其伸长量的关系，设计了如图甲所示的实验，实验得到弹簧弹力F与其伸长量x的关系图线如图乙所示，可得到什么结论？
提示：(1)弹簧恢复原状；弹簧伸长到较大的长度，放开后恢复原状；弹簧伸长到更大的长度，放开后不能恢复原状．(2)在弹性限度内，弹簧弹力大小与其伸长量成正比．
【归纳总结】1.对F＝kx的理解(1)此式适用于弹性形变中弹力F的计算．(2)式中x是形变量，是在原长度基础上拉伸或压缩的量．(3)k是形变物体的劲度系数，由形变材料本身决定，与形变量无关．
题型2 胡克定律的应用(一题多变)例5 如图所示，一根轻弹簧长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm时，手受到的弹力为10.0 N．那么，当这根弹簧伸长到6.20 cm时(在弹性限度内)，手受到的弹力有多大？
迁移拓展 在[例5]中，如果弹簧被压缩到4.30 cm，那么弹簧受到的压力有多大？(在弹簧的弹性限度内)
【思维方法】计算弹力大小的两种方法(1)公式法：利用公式F＝kx计算．适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算．(2)平衡法：利用二力平衡的条件计算．例如：悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，细绳对物体的拉力大小等于物体重力的大小．
素养训练3 由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度l的关系图像如图所示，求：(1)该弹簧的原长；(2)该弹簧的劲度系数．
1.关于形变，下列说法正确的是( )A．一切物体都能发生形变B．弹簧的形变一定是弹性形变C．没有力作用的物体也能发生形变D．撤去外力后物体一定能恢复原状
解析：任何物体都能发生形变，有的形变是明显的，有的是不明显的，选项A正确．超过弹性限度的弹簧的形变是不能完全恢复的，这样的形变就不是弹性形变，选项B错误．没有力作用的物体是不可能发生形变的，形变是在力作用下的一种效果，选项C错误．发生弹性形变的物体撤去外力后能恢复原状，而发生塑性形变的物体不能恢复原状，选项D错误．
2．下列关于弹力的说法中正确的是( )A．相互接触的物体间一定有弹力B．发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用C．先有弹性形变，后有弹力D．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用
解析：弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与之接触的物体产生的力，弹力是接触力，因此选项D正确．两物体相互接触，在接触处不一定发生弹性形变，因此不一定产生弹力，选项A错误．由于物体发生的形变不一定是弹性形变，故不一定对与之接触的物体产生弹力，选项B错误．弹力随形变的产生而产生，随形变的消失而消失，弹力和形变不存在先后关系，故选项C错误．
3．如图所示，在用横截面为椭圆形的墨水瓶做坚硬物体微小弹性形变的演示实验中，能观察到的现象是( )A.沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均上升B．沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均下降C．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面上升；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面下降D．沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面上升
解析：沿椭圆长轴方向压瓶壁，瓶子容积变大，管中水面下降；沿椭圆短轴方向压瓶壁，瓶子容积变小，管中水面上升，故D正确．
4．(教材P65图〈观察思考〉改编)下列实验中体现出的物理思想方法是( )A．极限法 B．放大法C．控制变量法 D．等效替代法
解析：通过平面镜观察桌面的微小形变，所体现出的物理思想方法为放大法．
5．在下图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图．其中甲、乙中物体P处于静止状态，丙中物体P(即球)在水平面上匀速滚动．
解析：甲属于绳的拉力，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处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丙中小球P不管运动与否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上，它们所受弹力的示意图如图所示．
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