《(通用版)2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動定律 2.1.2彈力課件 新人教版.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動定律 2.1.2彈力課件 新人教版.ppt(39頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.1.2彈力,一、彈性形變和彈力 1.彈性形變,(1)形變:物體在力的作用下_________或體積會發(fā)生改變的現(xiàn)象。 (2)彈性形變:物體在形變后撤去作用力能夠___________的形變。,2.彈力:發(fā)生______的物體,由于要___________,對與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。 3.彈性限度:當(dāng)形變超過一定限度時,撤去作用力后,物體不能___________原來的形狀,這個限度叫做彈性限度。,形狀,恢復(fù)原狀,形變,恢復(fù)原狀,完全恢復(fù),思維拓展,如圖1所示,雜技演員具有高超的技術(shù),他能輕松地頂住從高處落下的缸,他頂缸時頭頂受到的壓力施力物體是哪個物體?壓力是怎樣產(chǎn)生的?,圖1,答案
2、壓力的施力物體是缸,是由于缸發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的。,二、幾種彈力及方向,垂直,收縮,思維拓展,(1)一鐵塊放在海綿上,鐵塊和海綿都發(fā)生了形變,從而在它們之間產(chǎn)生了彈力,如圖2所示。海綿對鐵塊的支持力是如何產(chǎn)生的?方向怎樣?鐵塊對海綿的壓力是怎樣產(chǎn)生的?方向怎樣?,圖2,(2)如圖3所示,用橡皮繩斜向右上拉放在水平面上的物塊。橡皮繩對物塊的拉力是怎樣產(chǎn)生的?方向怎樣?,圖3,提示(1)海綿對鐵塊的支持力:海綿發(fā)生彈性形變,要恢復(fù)原來的形狀,對與它接觸的鐵塊產(chǎn)生力的作用,方向垂直于接觸面向上(如圖甲)。,鐵塊對海綿的壓力:鐵塊發(fā)生彈性形變,要恢復(fù)原來的形狀,對與它接觸的海綿產(chǎn)生力的作用,方向垂直接觸
3、面向下(如圖乙)。 (2)由于橡皮繩發(fā)生形變,對與它接觸的物塊產(chǎn)生力的作用,方向沿繩指向繩收縮的方向(沿繩斜向右上)。,三、胡克定律,1.內(nèi)容:彈簧發(fā)生彈性形變時,彈力的大小F跟___________ ________________成正比,即F____。 2.勁度系數(shù):其中k為彈簧的_________,單位為_________,符號N/m。是表示彈簧“軟”“硬”程度的物理量。,彈簧伸長,(或縮短)的長度x,kx,勁度系數(shù),牛頓每米,思考判斷,(1)在彈性限度內(nèi),同一根彈簧被拉的越長彈力越大,彈力大小與彈簧長度成正比。( ) (2)在彈性限度內(nèi),兩根彈簧被拉長相同的長度,彈力的大小一定相等。(
4、 ) (3)在彈性限度內(nèi),同一根彈簧被拉伸長度x和被壓縮長度x,彈力的大小相等。( ) (4)只有在一定條件下,胡克定律才成立。( ),,,,,彈力有無的判斷,要點(diǎn)歸納 1.產(chǎn)生彈力必備的兩個條件,(1)兩物體間相互接觸。 (2)發(fā)生彈性形變。,2.判斷彈力有無的兩種常見方法,(1)直接判斷:對于形變較明顯的情況,可根據(jù)彈力產(chǎn)生條件直接判斷。,(2)“假設(shè)法”判斷:對于形變不明顯的情況,可用“假設(shè)法”進(jìn)行判斷,如圖4所示判斷a、b兩接觸面對球有無彈力。,圖4,常見以下三種情形:,精典示例 例1 (2018哈爾濱高一檢測)圖中物體a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài),a、b間一定有彈力的是(),思路探究在A、B
5、、C、D各項(xiàng)中,若拿走b,a能否保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)?,解析A圖中對物體a而言受重力、豎直向上的拉力,如果b對a有彈力,方向水平向左,那么a受到的三力不能平衡,與a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)矛盾,故A錯誤;B圖中對物體a而言受重力,斜向上的拉力,如果b對a沒有彈力,那么a受到的二力不能平衡,與a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)矛盾,故B正確;C圖中若水平地面光滑,對b而言受重力,豎直向上的支持力,如果a對b有彈力,方向水平向右,那么b受到的三力不能平衡,與a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)矛盾,故C錯誤;D圖中對b而言受重力,豎直向上的拉力,如果a對b有彈力,方向垂直斜面向下,那么b受到的三力不能平衡,與a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)矛盾,
6、故D錯誤。 答案B,誤區(qū)警示 判斷彈力有無的兩個誤區(qū),(1)誤認(rèn)為兩物體只要接觸就一定存在彈力作用,而忽視了彈力產(chǎn)生的另一條件發(fā)生彈性形變。 (2)誤認(rèn)為有形變一定有彈力,而忽視了彈性形變和非彈性形變的區(qū)別。,針對訓(xùn)練1 下列各圖中,所有接觸面都是光滑的,P、Q兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。P、Q兩球之間不存在彈力的是(),答案D,彈力方向的判斷,要點(diǎn)歸納 1.彈力的方向:彈力的方向總是跟引起物體形變的外力方向相反,跟該物體的形變方向相反。 2.彈力方向的判定方法,精典示例 例2 請?jiān)趫D5中畫出桿或球所受的彈力。,圖5,解析甲圖中桿在重力作用下對A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用,故A、B兩處對桿都有彈力,彈力方
7、向與接觸點(diǎn)的平面垂直。如圖甲所示。 乙圖中桿對C、D兩處都有擠壓作用,因C處為曲面,D處為支撐點(diǎn),所以C處彈力垂直于圓弧切面指向球心,D處彈力垂直于桿斜向上。如圖乙所示。 丙圖中球擠壓墻壁且拉緊繩子,所以墻對球的彈力與墻面垂直;繩子對球的彈力沿繩子向上。如圖丙所示。,丁圖中當(dāng)重心不在球心處時,彈力作用線也必通過球心,如圖丁所示。應(yīng)注意不要錯誤地認(rèn)為彈力作用線必定通過球的重心。,答案見解析圖,誤區(qū)警示,易錯的是丁圖,易誤認(rèn)為彈力的作用線必過重心。實(shí)際上“點(diǎn)”和“球面”接觸處的彈力,方向垂直于過該點(diǎn)的切面,沿該點(diǎn)和球心的連線即過球心,與重心位置無關(guān)。,針對訓(xùn)練2 在圖6中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或
8、面對它的彈力的示意圖,其中甲、乙中物體P處于靜止?fàn)顟B(tài),丙中物體P(即球)在水平面上勻速滾動。,圖6,解析甲中屬于繩的拉力,應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向,因此彈力方向沿繩向上,如圖甲所示;乙中A、B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且必過球心,所以A處彈力方向水平向右,B處彈力垂直于斜面向左上方,且都過球心,如圖乙所示;丙中小球P不管運(yùn)動與否,都屬于平面與球面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且過球心,即向上,如圖丙所示。,答案見解析圖,彈力大小的計(jì)算,要點(diǎn)歸納 1.應(yīng)用胡克定律的四個關(guān)鍵,(1)彈簧發(fā)生形變時必須在彈性限度內(nèi)。 (2)x是彈簧的形變量,不是彈簧的原長,也不是彈簧形變后的長度。 (3
9、)其Fx圖象為一條經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線,圖象斜率表示彈簧的勁度系數(shù)。同一根彈簧,勁度系數(shù)不變。 (4)一個有用的推論:Fkx。,2.計(jì)算彈力大小的兩種方法,(1)公式法:利用公式Fkx計(jì)算,適用于彈簧、橡皮筋等物體的彈力的計(jì)算。 (2)平衡法:如果懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài),求解細(xì)繩的拉力時,可用二力平衡得到拉力的大小等于物體重力的大小。,精典示例 例3 如圖7所示的裝置中,小球的質(zhì)量均相同,彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì),一切摩擦忽略不計(jì),平衡時各彈簧的彈力分別為F1、F2、F3,其大小關(guān)系是(),A.F1F2F3 B.F1F2F3 C.F1F3F2 D.F3F1F2,圖7,解析第一個圖中,以
10、彈簧下面的小球?yàn)檠芯繉ο?,第二個圖中,以懸掛的小球?yàn)檠芯繉ο?,第三個圖中,以任意一小球?yàn)檠芯繉ο蟆5谝粋€圖中,小球受豎直向下的重力mg和彈簧向上的彈力,二力平衡,F(xiàn)1mg;后面的兩個圖中,小球受豎直向下的重力和細(xì)線的拉力,二力平衡,彈簧的彈力大小均等于細(xì)線拉力的大小,則F2F3mg,故三圖中平衡時彈簧的彈力相等。 答案A,例4 如圖8所示,不計(jì)滑輪的摩擦,將彈簧C的右端由a點(diǎn)水平拉到b點(diǎn)時,彈簧B剛好沒有形變。求a、b兩點(diǎn)間的距離。已知彈簧B、C的勁度系數(shù)分別為k1、k2,鉤碼的質(zhì)量為m,彈簧C的右端在a點(diǎn)時剛好沒有形變。,思路探究(1)彈簧C的右端在a點(diǎn)時,剛好沒有發(fā)生形變說明什么問題? (
11、2)由a點(diǎn)拉到b點(diǎn)時,彈簧B剛好沒有形變,說明什么問題?,圖8,針對訓(xùn)練3 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,在彈性限度內(nèi),懸掛15 N重物時,彈簧長度為0.16 m,懸掛20 N重物時,彈簧長度為0.18 m,則彈簧的原長L0和勁度系數(shù)k分別為 (),A.L00.02 mk500 N/m B.L00.10 mk500 N/m C.L00.02 mk250 N/m D.L00.10 mk250 N/m,解析根據(jù)胡克定律,有: F1k(L1L0) F2k(L2L0) 代入數(shù)據(jù),有: 15k(0.16L0) 20k(0.18L0) 聯(lián)立解得:L00.10 m,k250 N/m。 答案D,1.書靜止放在水
12、平桌面上時,下列說法錯誤的是 (),A.書對桌面的壓力就是書受的重力 B.書對桌面的壓力是彈力,是由于書的形變而產(chǎn)生的 C.桌面對書的支持力是彈力,是由于桌面的形變而產(chǎn)生的 D.書和桌面都發(fā)生了微小形變,解析壓力屬于彈力,重力屬于萬有引力,性質(zhì)不同,不能說壓力就是書受的重力,故A錯誤;書靜止于水平桌面上,桌面受到豎直向下的彈力是由于書發(fā)生向上的形變,要恢復(fù)原狀產(chǎn)生向下的彈力,B正確;書受到向上的彈力,是因?yàn)樽烂嫦蛳滦巫?,要恢?fù)原狀產(chǎn)生向上的彈力,故C正確;書和桌面都發(fā)生了微小形變,故D正確。 答案A,2.(多選)如圖9所示,一傾角為45的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑的鐵球靜止,需加一水平力F
13、,且力F通過球心,下列說法正確的是(),A.球一定受墻的彈力且水平向左 B.球可能受墻的彈力且水平向左 C.球一定受斜面的彈力且垂直斜面向上 D.球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上,圖9,解析力F大小合適時,球可以靜止在斜面上,當(dāng)力F增大到一定程度時墻才對球有水平向左的彈力,故A錯誤,B正確;而斜面對球必須有垂直斜面向上的彈力才能使球不下落,故C正確,D錯誤。 答案BC,3.關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)的說法中正確的是(),解析彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的因素決定的,不同彈簧k一般不同,同一彈簧k一定,與彈力和形變量無關(guān),故C正確,A、B錯誤;彈力的大小由勁度系數(shù)和形變量共同決定,D錯誤。 答案C,4.在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的彈簧測力計(jì),兩位同學(xué)各用5 N的水平力沿相反方向拉彈簧測力計(jì)的兩端,測得彈簧伸長了2 cm,則該彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)該是多少?彈簧的勁度系數(shù)是多少?,答案5 N2.5102 N/m,