栏目导引,知能演练,轻松闯关,寻规探法,思维启迪,要点探究,讲练互动,新知初探,自主学习,第三章相互作用,第二节弹力,第三章相互作用,1.,知道形变的概念及弹力产生的原因和条件，并会判断弹力的方向,2,了解显示微小形变的方法,3,掌握胡克定律计算弹簧弹力的方法,学习目标,新知初探自主学习,一、弹性形变和弹力,自研教材,1,形变：,物体在力的作用下,_,或,_,发生的改变,2,弹性形变：,撤去作用力后，能够,_,的形变,3,弹性限度：,形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度,4,弹力：,发生,_,的物体，由于要恢复原状，对与它,_,的物体会产生力的作用，这种力叫弹力,形状,体积,恢复原状,弹性形变,接触,成功发现,判断正误,(1),所有形变在撤去外力后都能恢复原状,(,),(2),两个相互接触的物体之间一定存在弹力,(,),(3),若两个物体之间存在弹力，则它们一定接触,(,),(4),若物体发生了弹性形变，则物体一定受到了弹力,(,),提示：,(1),(2),(3),(4),二、几种弹力,自主探究,1,接触面间的弹力方向,(1),一本书放在水平桌面上，书和桌面都发生了形变，从而它们之间产生了弹力书对桌面的压力是如何产生的？方向怎样？桌面对书的支持力是如何产生的？方向怎样？,(2),在图中画出物块所受弹力的示意图,2,细绳上的弹力方向,用细绳拉物块，细绳对物块的拉力是如何产生的？方向如何？,成功发现,1,接触面间的弹力方向与接触面,_,，支持力指向被,_,的物体，压力指向被,_,的物体,2,细绳上的弹力方向沿细绳,_,方向,垂直,支持,压,收缩,三、胡克定律,自主探究,下表是某同学为,“,探究弹力,F,和弹簧伸长,x,的关系,”,所测的几组数据，根据这些数据你能发现什么规律？,实验序号,1,2,3,4,5,6,F,/N,0,0.98,1.96,2.94,3.92,4.90,x,/cm,0,1.00,2.05,3.00,3.95,5.00,成功发现,1,胡克定律,：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小,F,跟弹簧伸长,(,或缩短,),的长度,x,成,_,2,公式：,F,_,，其中,k,为弹簧的劲度系数，单位：,_,，符号：,N/m,，它的大小反应了弹簧的软硬程度,正比,kx,牛顿,/,米,要点探究讲练互动,要点一弹力的产生及其有无的判断,1,弹力产生的过程,2,弹力是否存在的判断方法,(1),直接法：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：,物体间相互接触；,发生弹性形变两个条件必须同时满足才有弹力产生,(2),对于形变不明显的情况，可用以下两种方法来判断：,利用假设法判断,可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉看此物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用,利用力的作用效果分析,如果相互接触的物体间存在弹力，则必有相应的作用效果，或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态，看物体的受力是否与物体的运动状态相符合，从而确定物体所受弹力的有无,特别提醒：,相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力,例,1,下图中的物体,a,、,b,均处于静止状态，,a,、,b,间一定有弹力的是,(,),【,思路点拨,】,物体,a,、,b,间的形变不易观察，可用假设法或力的作用效果法来判断它们之间是否有弹力,【,解析,】,在图,A,、,C,、,D,中，若将物体,b,拿走，物体,a,仍能保持原来的静止状态，表明物体,a,、,b,间无弹力作用，而对于,B,图中的情况，若将物体,b,拿走，物体,a,会向右运动，故物体,a,、,b,间存在弹力故选,B.,【,答案,】,B,【,易误警示,】,(1),误认为只要有接触一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生的另一个条件,发生弹性形变,(2),误认为只要有形变就有弹力，而忽略了弹力产生的另一个条件,接触,跟踪训练,1,下列关于弹力的几种说法，其中正确的是,(,),A,只要两物体接触就一定产生弹力,B,静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力,C,静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变,D,只要物体发生形变就一定有弹力产生,解析：选,C.,两物体接触并发生弹性形变才产生弹力，,A,、,D,错误，静止在水平面上的物体重力的施力物体是地球，受力物体是物体，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，,B,错误，,C,正确故选,C.,要点二弹力方向的确定,弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在受力物体上，几种常见情况如下表：,类型,方向,图示,接触方式,面与面,垂直公共接触面,点与面,过点垂直于面,点与点,垂直于切面,类型,方向,图示,轻绳,沿绳收缩方向,轻杆,可沿杆,可不沿杆,轻弹簧,沿弹簧形变的反方向,特别提醒：,判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间作用的类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向,例,2,在下列四图中画出物体,P,受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体,P,处于静止状态，丁中物体,P,(,即球,),在水平面上匀速滚动,【,解析,】,甲中属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中,A,点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，必过球心,O,，,B,点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆斜向上；丙中,A,、,B,两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以,A,处弹力方向水平向右，,B,处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球,P,不管运动与否，都属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上它们所受弹力的示意图如图所示,【,答案,】,见解析,【,方法总结,】,(1),若接触面之一为平面，则弹力一定垂直于该平面；,(2),若接触面之一为球面，则弹力一定过球心；,(3),若接触面之一为曲面，则弹力一定垂直于过接触点的切面；,(4),若接触处之一为一直线物体，则弹力一定垂直于该直线,跟踪训练,2,请在下面四图中画出杆或球所受的弹力,(1),杆靠在墙上,(2),小球用细绳拴着静止在大球面上,(3),球用细线悬挂在竖直墙上,(4),点,1,、,2,、,3,都可能是球的重心位置，点,2,是球心，,1,、,2,、,3,点在同一竖直线上,解析：本题考查对弹力方向的判定，关键是熟悉各种接触中的弹力方向,(1),杆在重力作用下对,A,、,B,两处都产生挤压作用，故,A,、,B,两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直如图甲所示,(2),细绳对小球有拉力，沿绳收缩方向；大球对小球有支持力，方向沿两球心连线,(3),球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子斜向上如图丙所示,(4),当重心不在球心处时，弹力作用也必通过球心,O,，如图丁所示应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心,答案：见解析图,要点三弹力的计算方法,1,弹簧的弹力,(1),应用胡克定律,F,kx,求解其中,x,为弹簧的形变量,(,可能为伸长量，也可能为缩短量,),，,k,为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定,(2),弹力与弹簧伸长量的关系可用,F,x,图象表示，如图所示，图线的斜率即为弹簧的劲度系数,(3),弹簧上弹力的变化量,F,与形变量的变化量也成正比关系，即,F,k,x,.,2,除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小,例,3,在水平桌面上一根弹簧在弹性限度内，对其施加,30 N,的拉力时，其长度为,20 cm,，对其施加,30 N,压力时，其长为,14 cm,，试求该弹簧的自然长度和它的劲度系数,【,思路点拨,】,F,kx,中的,x,指弹簧的形变量,【,解析,】,设弹簧原长为,L,0,，劲度系数为,k,，对其施加拉力时，由胡克定律有：,F,1,k,(,l,1,L,0,),对其施加压力时，有：,F,2,k,(,L,0,l,2,),解得：,L,0,17 cm,，,k,1 000 N/m.,【,答案,】,17 cm,1 000 N/m,跟踪训练,3,如图所示，轻质弹簧的劲度系数为,k,，小球重为,G,，平衡时球在,A,处，今用力,F,压球使弹簧缩短,x,，球至,B,处，则此时弹簧的弹力为,(,),A,kx,B,kx,G,C,G,kx,D,以上都不对,解析：选,B.,设球在,A,处时弹簧已压缩了,x,，球平衡时弹力,F,A,G,k,x,，球在,B,处时，弹簧又压缩了,x,，球再达平衡时弹力,F,B,k,(,x,x,),G,kx,，故选,B.,寻规探法思维启迪,有关双弹簧的问题,【,范例,】,(8,分,),如图所示，,A,、,B,是两个相同的轻弹簧，原长都是,l,0,10 cm,，劲度系数,k,500 N/m,，如果图中悬挂的两个物体质量均为,m,，现测得两个弹簧的总长为,26 cm,，则物体的质量,m,是多少？,(,取,g,10 N/kg),【,思路点拨,】,先确定出每根弹簧的弹力大小，然后根据胡克定律列式求解,【,解析,】,B,弹簧弹力,F,B,mg,，,A,弹簧弹力,F,A,2,mg,，若两弹簧伸长量分别为,x,A,、,x,B,则,F,A,kx,A,，,F,B,kx,B,(4,分,),由题意得：,x,A,x,B,2,l,0,0.26 m(2,分,),由以上各式可得：,m,1 kg.(2,分,),【,答案,】,1 kg,【,方法总结,】,有关弹簧形变量大小的计算问题，应以弹力的受力物体为研究对象，进行全面的受力分析，,由物体所受其他力的大小了解弹力大小，最后依据胡克定律求出弹簧的形变量大小,.,知能演练轻松闯关,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,