3.1重力与弹力 课件 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共40张PPT)

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3.1重力与弹力 课件 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共40张PPT)

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(共40张PPT)
重力与弹力(第二课时)
接触
弹力
摩擦力
产生原因?
与形变有何关系?

形变:
塑性形变
(不能恢复原状)
弹性形变
(能恢复原状)
物体的形状或体积的改变叫作形变。
分析以下物体的形变和产生的弹力,总结弹力方向与形变方向的关系。
观察实验 总结归纳
钢尺的形变方向 ;
气球的形变方向 ;
气球对钢尺的弹力方向 ;
钢尺对气球的弹力方向 。
向下
向上
向上
向下
相反
相反
F气球→钢尺
F钢尺→气球
观察实验 总结归纳
观察实验 总结归纳
F弹簧→气球
F气球→弹簧
为什么物体的弹力方向与自身形变方向相反呢?
弹簧的形变方向 ;
气球的形变方向 ;
气球对弹簧的弹力方向 ;
弹簧对气球的弹力方向 。
向下
向上
向上
向下
相反
相反
观察实验 总结归纳
发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产力的作用。
弹力
方向相同
弹性形变
条件2
条件1
产生
弹力的产生原因与方向
弹力的产生原因与方向
F桌→瓶
F瓶→桌
弹力的产生原因与方向
发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产力的作用。
弹力
方向相同
弹性形变
条件2
条件1
产生
弹力的产生原因与方向
作用点:两个物体的接触面上
方向:与施力物体恢复形变的方向相同
1、(多选)一物体静止在水平面上,则下列说法正确的是( )
A. 物体对桌面的压力就是重力
B. 物体对桌面的压力使物体产生了形变
C. 桌面的形变对物体产生了支持力
D. 物体对桌面的压力是由于物体的形变产生的
CD
常见弹力的方向
(1)压力、支持力的方向:
总是垂直接触面而指向受力物体。
接触方式
面与面
点与面
点与点
垂直公共接触面
过点垂直于面
垂直于公切面
常见弹力的方向
(2)绳子弹力(拉力)的方向:
沿绳指向绳子收缩的方向。
轻绳
(不计质量)
常见弹力的方向
(3)轻杆弹力的方向:
杆的弹力方向不一定沿着杆的方向
FN
FN
FN
可沿杆
可不沿杆
2、画出图中静止的球或杆收到的弹力示意图,各接触面和点均光滑。
3、某下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
C
弹力有无的判断方法
(1)假设法:撤掉与之接触的物体,看研究物体的运动状态是否改变,若改变则存在弹力,否则不存在弹力。
小心去掉斜面,球仍静止,说明斜面与球之间无相互作用因而无弹力。
若去掉斜面,小球则无法保持在原来的位置静止,这说明斜面对小球有相互作用的弹力。
弹力有无的判断方法
(2)状态法:因为物体的受力必须与物体的运动状态相符合,所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡、牛顿运动定律)来判断物体间是否存在弹力。
FT
G
G
FT
FN
FN
G
【例1】下图中,A、B均处于静止状态,则A、B之间一定有弹力的是( )
B
【变式训练1】如图所示,一个小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰好竖直。则小球所受的作用力个数( )
一定是两个
一定是三个
可能是四个
可能是两个,也可能是三个
A
FT
G
【变式训练2】如图所示,一根竖直的弹簧悬下端链接一个质量为m的光滑小球处于斜面和挡板之间,小球和斜面挡板均接触,小球可能受几个力?
弹力的大小与形变量有什么关系?
定性结论:
弹簧的伸长量越大,
弹簧弹力越大。
提出问题
探究弹簧弹力与形变量的关系
探究弹簧弹力与形变量的关系
猜想假设
猜想:
弹力大小与弹簧的伸长量成正比。
制定方案
实验中需要测量哪些物理量?
什么样的实验装置能方便测量这些物理量?
用什么测量工具,如何进行测量?
如何处理测量得到的数据?
想一想
探究弹簧弹力与形变量的关系
制定方案
转化
间接测量量
直接测量量
弹簧的伸长量
弹簧的长度
弹簧的弹力
钩码的重力
(或质量)
F
G
制定方案
实验器材
弹簧
钩码
刻度尺
铁架台
铁夹

1
2
3
4
5
6
钩码质量m
/kg
弹簧弹力F
/N
弹簧长度l
/cm
弹簧伸长量x
/cm
获取数据

15.78
1 50 17.70
2 100 19.60
3 150 21.50
4 200 23.49
5 250 25.45
6 300 27.45
钩码质量
m/g
弹簧弹力
F/N
弹簧长度
l/cm
弹簧伸长量
x/cm
1.92
3.82
5.72
7.71
9.67
11.67
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
数据分析 得出结论
数据分析 得出结论
这个结果有没有普遍性呢?
数据分析 得出结论
弹力大小与弹簧的伸长量成正比。
实验结论:
弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧的伸长量成正比 。
表达式 F=kx
数据分析 得出结论
x——弹簧的伸长量
k——比例系数
单位:N/m
胡克定律:
在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比,即 F=kx。
胡克(Robert Hooke,1635-1703)
x——弹簧的形变量
k——弹簧的劲度系数
单位:N/m
探究弹簧弹力与形变量的关系
你能求出实验弹簧的劲度系数吗?

斜率
(12.4 ,320)
(0 ,0)




1、一轻质弹簧竖直悬挂,原长为0.10 m,当弹簧下端挂2.0 N的重物静止时,伸长0.01 m,则弹簧的劲度系数是____N/m,当弹簧下端挂8.0 N的重物静止时,弹簧长度是____m。(形变均在弹性限度内)
200
0.14
2、图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是______N/m;当弹簧受F=800N的拉力作用时,弹簧的伸长量为_____cm。
F/(×102 N)
x/(×10 cm)
2000
40
3、如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系,试由图线确定:
(1)弹簧的原长。
(2)弹簧的劲度系数。
(3)弹簧长为0.20m时弹力的大小。
F/N
L/cm
参考答案:(1)原长为10 cm
(2)k = 200 N/m
(3)F = 20 N
4、探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为0.16 m;悬挂20 N重物时,弹簧长度为0.18 m,则弹簧的原长l0和劲度系数k分别为?

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