2018高中物理专题3.2弹力同步必修1.ppt

第三章第三章 相互作用相互作用弹弹 力力2 2 2 2欣欣赏赏几几张张图图片片扭转扭转1 1、形变、形变 物体物体在在力力的作用下的作用下形状形状或或体积体积发生改变发生改变.弹性形变弹性形变 在在撤去撤去作用力后，能够作用力后，能够恢复恢复原来形状原来形状的的形变形变.弹性限度弹性限度 如果形变过大，如果形变过大，超过超过一定的一定的限度限度，撤去，撤去作用力后，物体作用力后，物体就不能就不能完全完全恢复恢复原来的形状，原来的形状，这个限度叫做这个限度叫做弹性限度弹性限度.一一、形形变变非弹性形变非弹性形变思思考考 用力用力压讲台压讲台桌面或者用力桌面或者用力跺跺脚脚，用力，用力压玻璃压玻璃等。这些动作使等。这些动作使物体发生物体发生形变了吗？形变了吗？有一些物体有一些物体眼睛根本观察不到它的形变眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小物体，但是这些物体都有形变，只不过形变很微小.注意：一注意：一切物体都在力的作用下都会发生形变切物体都在力的作用下都会发生形变.物体物体2对物体对物体1产生产生作用；物体作用；物体1发生发生了形变；物体了形变；物体1对对物体物体2产生了弹力产生了弹力1 1、定义、定义 发生发生弹性形变弹性形变的物体由于的物体由于要恢复原来的要恢复原来的形状形状，对与它接触的物体，对与它接触的物体发生力的作用发生力的作用，这，这种力叫做弹力种力叫做弹力.2 2、产生条件、产生条件 直接接触直接接触 发生弹性形变发生弹性形变(判定弹力有无判定弹力有无)二二、弹弹力力弹弹力力的的应应用用3 3、弹力的方向、弹力的方向与形变的方向相反，或与恢复形变的方向相同与形变的方向相反，或与恢复形变的方向相同（从从施力物体指向受力物体，与施力物体形变方向相反施力物体指向受力物体，与施力物体形变方向相反)1 1、接触面的弹力、接触面的弹力三三、几几种种弹弹力力书形变书形变桌形变桌形变书板板书书板板压力、支持力的方向：压力、支持力的方向：总是总是垂直接触面垂直接触面而而指向受力物体指向受力物体F F2 2F F1 1F F1 1F F2 2 F F1 1 F F2 22 2、绳的弹力、绳的弹力 由于由于绳被拉长绳被拉长而对而对所拉物体所拉物体产生的弹产生的弹力，方向力，方向沿着绳沿着绳而而指向绳收缩的方向指向绳收缩的方向.3 3、弹簧的弹力、弹簧的弹力沿弹簧轴线，沿弹簧轴线，指向指向弹簧收弹簧收缩（或伸长）的方向缩（或伸长）的方向4 4、轻杆的弹力、轻杆的弹力轻杆：重力可以忽略不计的理想模型轻杆：重力可以忽略不计的理想模型杆的弹力方向杆的弹力方向不一定不一定沿杆的方向沿杆的方向浸在水中的物体受到浮力浸在水中的物体受到浮力5 5、浮力、浮力方向总是竖直向上方向总是竖直向上物体受到浮力物体受到浮力6.6.常见弹力方向的判断常见弹力方向的判断(1)(1)曲面与平面曲面与平面F F1 1F F2 2结论：结论：过接触点垂直于平面指向过接触点垂直于平面指向受力物体受力物体（垂直于面指向圆心）（垂直于面指向圆心）F F半球形的碗半球形的碗F FA AB BF FF FB B对对A A结论：结论：过接触点垂直于过接触点垂直于公切面公切面指向受力物体指向受力物体曲面与曲面曲面与曲面(2)(2)点与面点与面F F1 1光滑斜面光滑斜面A A B BF FA AF FB B结论：结论：过接触点垂直于面指向受力物体过接触点垂直于面指向受力物体结论：结论：垂直于线指向受力物垂直于线指向受力物体（体（垂直于切线指向圆心）垂直于切线指向圆心）(3)(3)点与线或点与弧点与线或点与弧ABOFAFB法一：直接条件法法一：直接条件法两物体是否相互接触两物体是否相互接触(找接触面找接触面：有几个接：有几个接触面就可能有几个弹力触面就可能有几个弹力)接触处是否产生弹性形变接触处是否产生弹性形变 (找形变找形变：挤压：挤压)7 7、判断有无弹力的方法、判断有无弹力的方法法二：假设法法二：假设法 假设假设该处不存在弹力，该处不存在弹力，分析分析物体在该处是物体在该处是否否保持原来的状态保持原来的状态.判断下列支持面对物体的弹力判断下列支持面对物体的弹力 (接触面光滑接触面光滑)FF例例1、判断判断球与斜面间有球与斜面间有无弹力无弹力?F F1 1G GF F斜面斜面球球假设法假设法F F典典例例探探究究例例2、如图，下列如图，下列a、b两物体间两物体间一定一定有弹力的是（有弹力的是（）Ba ab bAa ab bBa aCb b例例3、如图所示，如图所示，光滑光滑且质量分布均匀且质量分布均匀的小球的球心在的小球的球心在O，静止静止在竖直墙和桌在竖直墙和桌边之间。试边之间。试画出小球所受弹力画出小球所受弹力.A AB BO OF FA AF FB B例例4、用两根绳子把一个小工艺品挂起用两根绳子把一个小工艺品挂起来，如图所示来，如图所示小工艺品受到几个力的作小工艺品受到几个力的作用用?各是什么物体对它的作用？各力的各是什么物体对它的作用？各力的方向是怎样的方向是怎样的?F Fb bF Fa aG G 上节课的学习中，我们知道上节课的学习中，我们知道自然界有四种基本相互作用，那自然界有四种基本相互作用，那今天学习的今天学习的弹力属于哪一种弹力属于哪一种呢呢?思思考考F F弹力是一种电磁力弹力是一种电磁力四四、胡胡克克定定律律拉力越大，弹簧就越长拉力越大，弹簧就越长!拉力越大，弹簧拉力越大，弹簧伸长量伸长量就越大就越大!那么，弹力的大小与弹簧的长度和那么，弹力的大小与弹簧的长度和伸长量有什么关系呢？伸长量有什么关系呢？实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比成正比:F=k x 式中的式中的k称为弹簧的称为弹簧的劲度系数劲度系数，单位是，单位是N/m，与弹簧的材料、长度、粗细有关；与弹簧的材料、长度、粗细有关；x是弹簧的是弹簧的伸长或缩短量不是弹簧的实际长度伸长或缩短量不是弹簧的实际长度一、弹力产生条件：一、弹力产生条件：直接接触直接接触 发生发生弹性形变弹性形变二、弹力方向二、弹力方向 1、压力和支持力：方向都、压力和支持力：方向都垂直垂直于于接触面接触面指向被指向被压或被支持的物体。压或被支持的物体。2、拉力：绳的拉力、拉力：绳的拉力沿着绳沿着绳指向绳指向绳 收缩收缩的方向的方向三、弹力大小：三、弹力大小：1、弹簧弹力：胡克定律、弹簧弹力：胡克定律F k x 2、其它弹力：由物体受、其它弹力：由物体受其它力其它力和和运动状态运动状态求解求解小小结结胡克，胡克，Robert Hooke(1635Robert Hooke(16351703)1703)英国物理学家英国物理学家.1.1.胡克是一个多才多艺的实验物理学家、仪器设计师胡克是一个多才多艺的实验物理学家、仪器设计师和发明家。胡克对当时出现的各种仪器几乎都做过重和发明家。胡克对当时出现的各种仪器几乎都做过重大改进或创新大改进或创新.2.2.胡克建立了弹性体形变与力成正比的定律胡克建立了弹性体形变与力成正比的定律F=-F=-kxkx.3.3.胡克的显微图集是欧洲十七世纪最主要的科学文献胡克的显微图集是欧洲十七世纪最主要的科学文献之一，它几乎成了物理、化学、生物、矿物学、地理之一，它几乎成了物理、化学、生物、矿物学、地理学等自然科学的观察图集大全学等自然科学的观察图集大全.弹簧恢复形变的方向弹簧恢复形变的方向1、松手后小车为什么能、松手后小车为什么能向右运动向右运动?2、这个弹力是、这个弹力是施力物体施力物体是谁是谁?3、弹簧为什么、弹簧为什么能施加能施加这个弹力的作用这个弹力的作用?4、弹簧要、弹簧要往哪边恢复原状往哪边恢复原状?思思考考F F形变方向形变方向形变方向形变方向沿弹簧轴线而沿弹簧轴线而指向指向弹簧收弹簧收缩（或伸长）的方向缩（或伸长）的方向F FF F3 3、弹簧的弹力、弹簧的弹力3 3、弹簧的弹力、弹簧的弹力沿弹簧轴线而沿弹簧轴线而指向指向弹簧收弹簧收缩（或伸长）的方向缩（或伸长）的方向