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1、2022年高中物理 彈力學案 新人教版必修1
學習
目標
1.知道什么叫做形變,能識別常見的形變,知道如何顯示微小的形變
2.知道彈力的概念及產生的原因,知道彈力在本質上都是由電磁力引起的;
3.知道壓力、支持力、拉力是彈力,并能確定壓力、支持力、拉力的方向,能根據二力平衡確定彈力的大?。?
4. 能正確使用胡克定律進行定性分析和定量計算.
重點
難點
1、彈力方向 2、胡克定律
一、彈性形變和彈力
1、形變:物體在外力作用下 的變化叫做形變.
如果外力撤去后物體能夠完全恢復原狀,這種形變叫
2、做 ,否則物體的形變叫做
。
一般情況下,若無特別說明,形變通常指的是彈性形變.
知識拓展:任何物體受力后都會發(fā)生形變,只是有的物體發(fā)生的形變較為明顯,有的物體的形變不明顯,用特殊的辦法才能觀察到.如圖所示,柔軟的彈簧受力后發(fā)生明顯的形變;桌面受到壓力后會向下彎曲,但是肉眼不能直接觀察到,用圖示的方法可觀察到桌面的微小形變.
2.彈力:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,會對與它接觸的物體產生力的作用,這種力叫做彈力.
3.產生彈力的條件:
①兩個物體 ;
②接觸面上發(fā)生 .
在上述兩個條件中,缺少任何
3、一個都不能產生彈力的作用.
知識拓展:彈力是否存在的判定方法
彈力產生需要的條件不是唯一的,相互接觸的物體也不一定真正存在彈力.判斷有無彈力一般有以下兩種方法:
(1)假設法
判斷物體在某一接觸處是否受彈力作用,可假設把與物體接觸的面去掉,看物體還能否在原位置保持原來的運動狀態(tài),從而判斷該物體是否受彈力作用.
例如:將甲圖中與小球接觸的斜面去掉,小球無法在原位置保持靜止,而把乙圖中的斜面去掉,小球仍靜止,故甲球受斜面的彈力,乙球不受斜面的彈力.
(2)根據物體的運動狀態(tài)判斷
例如:如右圖所示,光滑球靜止在水平面AC上且和AB面接觸,靜止的物體都處于受力平衡狀態(tài),這可以作為判斷某個
4、接觸面上彈力是否存在的依據.
由于離開AC面上的彈力球將無法靜止,故AC面上彈力是存在的.但是如果AB面上有彈力,球就不能保持靜止狀態(tài),與實際情況不符,故AB面對球的彈力是不存在的.
二、彈力方向的判斷
1.壓力和支持力都是彈力。壓力和支持力的方向都垂直于接觸面。
(1)點與面接觸時的彈力方向,過接觸點垂直于接觸面(或接觸面切線方向)而指向受力物體.如所示.
請你畫出各接觸處彈力的示意圖。
(2)面與面接觸時彈力的方向,垂直于接觸面而指向受力物體.如圖所示.
請你畫出各接觸處彈力的示意圖。
練習:畫出下圖中各個靜止物體A所受彈力的示意圖,各個
5、接觸面均光滑.
2、繩的拉力(張力)也是彈力。繩的拉力總是沿著繩子而指向繩子收縮的方向。
規(guī)律總結:壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面.平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面;平面與曲面接觸,彈力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切線;曲面與曲面接觸,彈力方向垂直于公切面;點與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點與曲面接觸,彈力方向垂直于曲面的切面.繩子產生的彈力方向總是沿著繩子的收縮方向.
三、彈力的大小
形變越大,彈力越大。形變消失,彈力也消失。
特例:彈簧的彈力------胡克定律
彈簧發(fā)生彈性形變時,彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度X成正比,即F=KX
練習.將
6、一根原長為40cm、勁度系數為100N/m的彈簧拉長為45cm,此時彈簧的彈力為 ( )
A.45N B.40N
C.85N D.5N
思考:豎直懸掛的彈簧下端,掛一重為4N的物體時,彈簧長度為12cm;掛重為6N的物體時,彈簧長度為13cm,則彈簧原長為__________cm,勁度系數為__________N/m.
規(guī)律總結:對彈簧的彈力有胡克定律: F=kx.
式中F表示彈力,k表示勁度系數,與彈簧自身性質有關,由彈簧的材料、長度、粗細、匝數決定,與F或x的大小無關,單位是N/m;x表示彈簧長度的變化量(或形變量),即|原長-現長|,單位是m. 注意:若x的給出單位為“cm”時,要先化成“m”再代入公式計算.
探究:如圖所示,彈簧的勁度系數為k,小球重力為G,平衡時球在A位置.今用力將小球由A位置向下拉長x至B位置,則此時彈簧的彈力為 ( )
? A.kx B.kx+G
? C.G-kx D.以上都不對