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《科学探究:弹力》相互作用PPT
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《科学探究:弹力》相互作用PPT

第一部分内容:课标要求

1.知道形变的概念及常见的形变。

2.会判断弹力的有无及弹力的方向。

3.理解劲度系数的概念及影响劲度系数的因素。

4.会用胡克定律计算弹簧的弹力。

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科学探究弹力PPT,第二部分内容:自学新教材

一、形变与弹力

1.填一填

(1)形变:物体发生的伸长、缩短、弯曲等____的变化。

(2)弹性体及弹性形变:某些发生形变的物体在撤去外力后能____,这种物体称为弹性体,对应的形变称为弹性形变。

(3)范性形变:有些物体发生形变后不能恢复原状,这种形变称为____形变。

(4)弹性限度:当弹性体的形变____一定的限度时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状,这个限度称为弹性限度。

(5)弹力及其方向

①相互接触的物体发生____时,由于物体要恢复原状,物体会对与它____的另一物体产生力的作用,这种力称为弹力。

②弹力的方向总是与物体____的方向相反。

2.判一判

(1)使物体发生形变的外力撤去后,物体一定能够恢复原来状态。(  )

(2)任何物体都可以发生形变,但并不是所有的形变都是弹性形变。 (  )

(3)相互接触的物体间一定存在弹力。(  )

(4)弹力的方向一定与物体发生形变的方向相反。(  )

3.选一选

(1)下列关于弹性形变的说法,正确的是 (  )

A.物体形状的改变叫作弹性形变

B.一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变

C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫作弹性形变

D.物体在外力作用下的形变叫作弹性形变

(2)下列关于弹力的说法正确的是 (  )

A.相互接触的两个物体间必然有弹力存在

B.不接触的物体间也可能存在弹力

C.只要物体发生形变就一定有弹力

D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力

二、胡克定律

1.填一填

(1)胡克定律

①内容:在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧____(或____ )的长度x成正比。

②公式:F=____。

(2)劲度系数

①公式中的比例系数k称为弹簧的劲度系数,是一个有单位的物理量,单位为____,符号____。

②劲度系数与弹性体的____、____等因素有关。

2.判一判

(1)物体的形变越大,弹力也越大。(  )

(2)弹力的大小与物体大小有关,体积越大的物体产生的弹力也越大。(  )

(3)在弹性限度内,弹簧弹力大小与弹簧长度成正比。(  )

(4)在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等。(  )

(5)由F =kx可知k=Fx,故劲度系数k与外力F成正比,与形变量x成反比。(  )

3.想一想

2018年6月2日至3日,APCC•2018•第三站(星章赛)“大连金羿杯”室外射箭冠军联赛(大连站)在体育中心举行。如图的运动员正在开弓射箭,为了使箭射的更远,应如何操作呢?由此我们看出弹力的大小与形变的大小有什么样的关系?

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科学探究弹力PPT,第三部分内容:提升新知能

突破点一   弹力有无及方向的判断

[学透用活]

1.弹力有无的判断方法

(1)方法一:对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的条件判断:①物体间相互接触;②发生弹性形变。两个条件必须同时满足才有弹力产生。

(2)方法二:对于形变不明显的情况,通常采用假设法判断。

2.几种常见接触方式的弹力方向

[典例1]在如图所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P均处于静止状态。

[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P与斜面的接触面为平面,P受到的支持力垂直于斜面向上;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点弹力方向水平向右,B点弹力方向垂直于斜面向左上方,且都过球心;丁中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,且必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上。它们所受弹力的示意图如图所示。

[规律方法]

判断弹力方向的思路

明确要分析的弹力⇨确定施力物体⇨分析施力物体的形变方向⇨确定该弹力的方向

[对点练清]

1.在下列各图中,A、B两球间一定有弹力作用的是 (  )

解析:在A图中,若拿去A球,B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在B图中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力。在C图中,若拿去A球,B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在D图中,不能判断A、B间有没有弹力。故选项B正确。

2.如图所示,球A在斜面上被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,以下说法正确的是 (  )

A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上

B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下

C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上

D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下

3.请在图中画出杆或球所受的弹力。

(a)杆靠在墙上。

(b)球用细线悬挂在竖直墙上。

(c)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。

突破点二   弹力大小的计算

[学透用活]

1.弹簧弹力的计算

(1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。

(2)x是弹簧的形变量,不是形变后的弹簧长度。

(3)如图所示,F­x图像为一条经过原点的倾斜直线,图像斜率表示弹簧的劲度系数,对于同一根弹簧来说,劲度系数是不变的。

(4)由F1=kx1、F2=kx2可得ΔF=kΔx,即弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系,该关系由F­x图像也可得到。

2.一般弹力的计算

对于除弹簧外的其他弹性体的弹力大小的计算,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竖直向下的重力作用,根据二力平衡,可知绳的拉力大小等于物体的重力大小。

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科学探究弹力PPT,第四部分内容:训练新素养

一、STSE类问题,体现活学活用

通过平面镜观察桌面的微小形变

如图,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。

(1)墙上光点向哪个方向移动?

(2)桌面被压后向哪个方向发生微小形变?

二、典题好题发掘,练典题做一当十

某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。他将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,g取10 N/kg。

(1)根据实验数据在坐标纸上作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的F­x图像。

(2)根据F­x图像计算弹簧的劲度系数。

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