《科学探究：弹力》相互作用PPT课件

《科学探究：弹力》相互作用PPT课件

第一部分内容：【学习素养•明目标】

物理观念：1.知道形变的概念及常见的形变.2.了解弹性、弹性形变、弹性限度及弹力的应用.3.会用胡克定律计算弹簧的弹力．

科学思维：会根据弹力产生的条件或物体的运动状态判断物体间是否存在弹力．

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科学探究弹力PPT，第二部分内容：自主预习探新知

一、形变与弹力

1．形变：物体发生的_____、_____、_____等形状的变化称为形变．

2．弹性体及弹性形变

(1)弹性体是撤去外力后能_____原状的物体．

(2)弹性形变指_____发生的形变．

3．范性形变：物体发生形变后_____恢复原状，这种形变叫范性形变．

4．弹性限度：当弹性体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也_____恢复原状，这个值叫弹性限度．

5．弹力的定义：相互接触的物体发生_____时，由于物体要恢复原状，会对与它_____的物体产生力的作用，这种力叫弹力．

6．弹力的方向：弹力的方向总是与物体形变的趋向_____，以使物体恢复原状．

二、胡克定律

1．内容：在弹性限度内，弹性体(如弹簧)弹力的大小与弹性体_____(或_____)的长度成正比．

2．公式：F＝_____.

3．适用条件：在弹性体的_____内．

4．劲度系数：是一个有单位的物理量，单位为_____.弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义：弹簧伸长或缩短1 m时产生的弹力大小为1 N.

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)使物体发生形变的外力撤去后，物体一定能够恢复原来状态．(   )

(2)只要两个物体相互接触，两个物体之间一定能产生弹力．(   )

(3)只要两个物体发生了形变，两个物体之间一定能产生弹力．(   )

(4)弹力的大小总是与其形变量成正比．(   )

(5)两物体之间有弹力作用时，两物体一定接触．(   )

(6)由F＝kx可知k＝Fx，故劲度系数k与外力F成正比，与形变量x成反比．(   )

2．关于弹性形变，下列说法正确的是(　　)

A．物体形状的改变称为弹性形变

B．一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变

C．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变称为弹性形变

D．物体在外力作用下的形变称为弹性形变

3．一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是(　　)

A．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

B．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变

C．汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变

D．以上说法都不正确

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科学探究弹力PPT，第三部分内容：合作探究攻重难

1．形变的两种情况

(1)形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉伸时由短变长；撑竿跳高时，运动员手中的撑竿由直变曲等．

(2)体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如用力压排球，排球的体积变小；用力压海绵，海绵的体积变小．

2．显示微小形变的方法

(1)光学放大法：如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P.用力压桌面时，桌面发生了形变，虽然形变量很小，但镜子要向桌面中间倾斜，由于两个镜子间距较大，光点在墙上有明显移动，把桌面的形变显示出来．

(2)力学放大法：如图所示，把一个圆玻璃瓶瓶口用中间插有细管的瓶塞堵上，用手轻压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小，水受挤压上升，松开手后，形变恢复，水面落回原处．

1．(多选)下列各种情况中，属于弹性形变的有(　　)

A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变

B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变

C．细钢丝被绕制成弹簧

D．铝桶被砸扁

2．如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P.用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是(　　)

A．F增大，P不动

B．F增大，P上移

C．F减小，P下移

D．F减小，P上移

物体的形变

(1)一切物体都可以发生形变，只不过有的明显，有的不明显．

(2)显示微小形变的方法：光学放大法、力学放大法等．

1.弹力有无的判断方法

(1)方法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：①物体间相互接触；②发生弹性形变．两个条件必须同时满足才有弹力产生．

(2)方法二：对于形变不明显的情况通常有以下两种方法①假设法：假设与研究对象接触的物体对研究对象施加了弹力，看研究对象在假设条件下能否保持原状态，若能，说明假设成立，则弹力存在；否则弹力不存在.

如图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静止，竖直面是否对球产生力的作用？假设竖直面对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生．

②状态法(根据物体的运动状态判断)在如图所示的情况中，若AC面和AB面对球都有弹力，这两个弹力方向分别垂直于AC和AB面，则球所受的力如图所示，由于AB面对球的弹力F2使球不能静止在原来位置，与球处于静止状态的实际情况不相符，因此AB面对球的弹力F2不存在．

(3)方法三：对于形变不明显的情况，通常采用假设法判断．

2．几种常见弹力的方向

3.弹力大小的计算

(1)公式法：利用公式F＝kx计算，适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算．

(2)平衡法：如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小，目前主要适用于二力平衡的情况．

弹力的产生条件中接触是前提，挤压是关键，相互接触的物体是否发生弹性形变是弹力存在与否的标志.但是，实际上除弹簧、橡皮条等物体产生弹力时形变较明显外，大部分物体产生弹力时形变是微小的，肉眼很难观察出来.因此，弹力有无的判断主要有以下两种方法：1条件法；2假设法.

1．定律的成立是有条件的，这就是弹簧要发生“弹性形变”，即在弹性限度内．

2．表达式中x是弹簧的形变量，是弹簧伸长(或缩短)的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的长度．

3．表达式中的劲度系数k，反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质(如材料、形状、长度等)决定的．不同型号、不同规格的弹簧，其劲度系数不同．

4．根据F＝kx作出弹力F与形变量x的关系图像，如图所示，这是一条过原点的直线，其斜率k＝Fx＝ΔFΔx.

【例3】如图所示，一根弹簧的自由端B在未悬挂重物时，正对着刻度尺的零刻度，挂上100 N重物时正对着刻度20.

(1)当弹簧分别挂上50 N和150 N重物时，自由端所对刻度应是多少？

(2)若自由端所对刻度是18，则弹簧下端悬挂了多重的重物？

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科学探究弹力PPT，第四部分内容：当堂达标固双基

1．如图为P物体对Q物体的压力的示意图，其中正确的是(　　)

A　[P物体对Q物体的压力应作用在Q物体上，且力的方向应垂直于接触面并指向Q物体，故B、C、D均是错误的．]

2．铅球放在水平地面上处于静止状态，下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是(　　)

A．地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球坚硬没发生形变

B．地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力，是因为铅球也发生了形变

C．地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力，是因为地面发生了形变

D．铅球对地面的压力即为铅球的重力

C　[两个物体之间有弹力，它们必定相互接触且发生了形变，地面受到向下的弹力是因为铅球发生了形变，铅球受到向上的弹力是由于地面发生了形变，故A、B错误．铅球对地面的压力的受力物体是地面而不是铅球，D错误．只有C项正确．]

3．两个光滑的木板固定为如图所示的结构，其中下面的木板水平，小球A放于其中，且与两木板都接触，则(　　)

A．两个木板对A都有弹力作用

B．只有下面的木板对A有弹力作用

C．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，A球受两木板的弹力作用

D．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，A球仅受左边木板的弹力作用

4．轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，当下端悬挂一个钩码时，弹簧长度为L1＝15 cm，再悬挂两个钩码时，弹簧长度为L2＝25 cm.设每个钩码的质量均为100 g，g取10 m/s2，求弹簧的劲度系数k及原长L0.

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