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3.1 重力与弹力（第二课时）
高中物理必修第一册课件
接触力与形变
第一部分
新课引入
01.
高中物理必修第一册课件
生活中的很多相互作用，如推、拉、提、压、击球与射箭等，都是在物体与物体接触时发生的。
接触力
02.
高中物理必修第一册课件
接触力：物体与物体直接接触才发生的力。
非接触力：物体与物体不接触就可发生的力。例如：重力、电场力、磁场力等。
下面我们先研究弹力：
接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力
形变及分类
03.
高中物理必修第一册课件
形变：物体的形状或体积发生变化
非弹性形变:在形变后,撤去外力不能恢复原状
弹性形变:在形变后,撤去外力能够恢复原状
分类
是不是所有的物体都能发生形变呢？
形变及弹性限度
04.
高中物理必修第一册课件
一切物体在力的作用下都会产生形变,有的物体形变较为明显;有的物体的形变极其微小。
问题与思考
06.
高中物理必修第一册课件
发生形变的物体，对使它发生形变的物体有什么作用效果呢？
例如：射箭。
它为什么会产生这样的效果呢？
使物体恢复原状的那个力是什么力呢？
因为它要恢复原状。
弹 力
第二部分
弹力
01.
高中物理必修第一册课件
定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。
发生弹性形变
相互接触
产生条件：
压力和支持力产生的原理及方向
02.
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桌面形变
FN
物体形变
FN
物体受到支持力
桌面受到压力
不同接触面上的弹力
03.
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A
B
弹力垂直于平面
过接触点垂直平面指向受力物体
过接触点垂直平面指向受力物体
FＮ
平面与平面
曲面与平面
点与平面
FＮ
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与过接触点的切面垂直并指向受力物体
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
A
B
结论：接触面上弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体.
点与曲面
曲面与曲面
我们怎么知道某个接触的地方是否有弹力呢？
不同接触面上的弹力
03.
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方法一：条件法
一般适用于有明显形变的情况.
弹力有无的判断方法
04.
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A
B
方法二：假设法（常用于微小形变）
假设A、B间有弹力
以B为研究对象，B受力：
G
N地
NA→B
B不可能静止，所以A、B间没有弹力
如：光滑水平面并排放着静止的木块A、B，试分析A、B之间有无弹力？
弹力有无的判断方法
04.
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弹力有无的判断方法
04.
分析球与斜面间有无弹力？
假设球与斜面间有弹力,对球受力分析：
G
T
FN 斜面→球
球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力
撤掉与之接触的物体，看放研究物体的状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。
绳子的拉力也是弹力，它们有何特点呢？
（也叫撤销法）
方法三：状态法
轻杆 轻绳 轻弹簧
的弹力
第三部分
轻绳
01.
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轻绳拉力产生的原因及方向：
末受到拉力时
绳子形变方向
拉力
受到拉力时绳子变长
1.只能拉不能压；
2.轻绳的拉力一定沿绳方向；
3.同一根绳子张力处处相等。
轻绳的受力特点
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轻杆的含义：
不计质量、不发生形变的杆
1.可拉可压；
2.杆所受的力不一定沿杆的方向；
轻杆受力特点：
FN
FN
轻杆
02.
轻弹簧
03.
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轻弹簧产生的弹力
Ａ
B
结论：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。
蓝色：形变方向
红色：弹力方向
弹簧弹力的大小该如何求呢？
胡克定律
04.
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胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长（或压缩量）的长度 x 成正比。
生活中所说的弹簧的“软”、“硬”，指的就是劲度系数不同。
k是劲度系数，
单位是 N/m
如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。
F- x图像
05.
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1.图线的斜率表示弹簧的劲度系数。
2.注意坐标轴对应物理量的单位（图像中x的单位往往是cm）
x为弹簧的形变量
l为弹簧的长度
弹簧的串联
06.
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几根弹簧串联在一起使用时,每根弹簧上的弹力大小相等,均等于外界施加的作用力的大小,每根弹簧的变化量与其劲度系数成反比.
1.相同材质弹簧串联,组成新弹簧的劲度系数k'=,其中k为原弹簧的劲度系数,n为串联的根数。
2.两根劲度系数分别为k1、k 2的弹簧串联,组成新弹簧的劲度系数 k'=
弹簧的并联
07.
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当几根弹簧并联使用时,各弹簧的弹力大小之和等于总弹力,需先分析每根弹簧受到的作用力.再利用胡克定律判断弹簧的变化量。
结论:不同材质的弹簧并联,组成新弹簧的劲度系数 k'=k1+k2+k3+k4····
巩固提升
第四部分
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课堂小结
大小
弹力
方向
形变：物体在力的作用下形状或体积的改变
弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。
条件：①直接接触 ②发生弹性形变
胡克定律 F ＝ k x
判断弹力有无的方法：条件法、假设法、状态法
弹性形变
非弹性形变
方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
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练习1
关于四种与足球有关的情境，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，静止在草地上的足球对地面的压力就是它的重力
B．图乙，静止在水平地面上的两个足球间一定有弹力
C．图丙，踩在脚下且静止在地面上的足球一定只受一个弹力的作用
D．图丁，打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变
精选练习
【参考答案：D】
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练习2
关于下列四幅图中的弹力说法正确的是（　　）
A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力
B．乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的长度成正比
C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示
D．丁图中，绳的拉力不一定沿着绳而指向绳收缩的方向
精选练习
【参考答案：A】
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练习3
如图所示，A、B两弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计，物重G=1N，A、B劲度系数均为100N/m，则A和B的弹簧伸长量分别为（　）
A．1cm，0 B．0，1cm
C．1cm，2cm D．1cm，1cm
精选练习
【参考答案：D】
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练习4
（2023秋·河南濮阳·高一统考期末）某同学通过实验探究两弹簧串联后的弹性系数。他把弹性系数分别为和的不同轻弹簧a、b串接在一起，a的上端固定在天花板上，竖直悬挂。测量a和b弹簧原长，计算串接后弹簧a和b的总长度；在b的下端悬挂一定质量的钩码，再次测量弹簧a和b的
长度，计算总长度，使用悬挂钩码重力与总形变量之比记为两弹
簧串联后的等效弹性系数，则等效弹性系数的表达式正确的是（　）
A．. B． C． D．
精选练习
【参考答案：A】

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解析
总形变量等于两弹簧形变量之和，弹簧b形变量
选弹簧b与钩码为整体，弹簧a形变量
所以等效弹性系数为,故选A。
精选练习
【参考答案：A】

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