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《科学探究:弹力》相互作用PPT课件
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《科学探究:弹力》相互作用PPT课件

第一部分内容:【学习素养•明目标】

物理观念:1.知道形变的概念及常见的形变.2.了解弹性、弹性形变、弹性限度及弹力的应用.3.会用胡克定律计算弹簧的弹力.

科学思维:会根据弹力产生的条件或物体的运动状态判断物体间是否存在弹力.

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科学探究弹力PPT,第二部分内容:自主预习探新知

知识梳理

一、形变与弹力

1.形变:物体发生的_____、_____、_____等形状的变化称为形变.

2.弹性体及弹性形变

(1)弹性体是撤去外力后能_____原状的物体.

(2)弹性形变指_____发生的形变.

3.范性形变:物体发生形变后_____恢复原状,这种形变叫范性形变.

4.弹性限度:当弹性体形变达到某一值时,即使撤去外力,物体也_____恢复原状,这个值叫弹性限度.

5.弹力的定义:相互接触的物体发生_____时,由于物体要恢复原状,会对与它_____的物体产生力的作用,这种力叫弹力.

6.弹力的方向:弹力的方向总是与物体形变的趋向_____,以使物体恢复原状.

二、胡克定律

1.内容:在弹性限度内,弹性体(如弹簧)弹力的大小与弹性体_____(或_____)的长度成正比.

2.公式:F=_____.

3.适用条件:在弹性体的_____内.

4.劲度系数:是一个有单位的物理量,单位为_____.弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义:弹簧伸长或缩短1 m时产生的弹力大小为1 N.

基础自测

1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

(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)只要两个物体相互接触,两个物体之间一定能产生弹力.(   )

(3)只要两个物体发生了形变,两个物体之间一定能产生弹力.(   )

(4)弹力的大小总是与其形变量成正比.(   )

(5)两物体之间有弹力作用时,两物体一定接触.(   )

(6)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.(   )

2.关于弹性形变,下列说法正确的是(  )

A.物体形状的改变称为弹性形变

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称为弹性形变

D.物体在外力作用下的形变称为弹性形变

3.一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是(  )

A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力

B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变

C.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变

D.以上说法都不正确

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科学探究弹力PPT,第三部分内容:合作探究攻重难

形变

1.形变的两种情况

(1)形状的改变:指受力时物体的外观发生变化,如橡皮条拉伸时由短变长;撑竿跳高时,运动员手中的撑竿由直变曲等.

(2)体积的改变:指受力时物体的体积发生变化,如用力压排球,排球的体积变小;用力压海绵,海绵的体积变小.

2.显示微小形变的方法

(1)光学放大法:如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P.用力压桌面时,桌面发生了形变,虽然形变量很小,但镜子要向桌面中间倾斜,由于两个镜子间距较大,光点在墙上有明显移动,把桌面的形变显示出来.

(2)力学放大法:如图所示,把一个圆玻璃瓶瓶口用中间插有细管的瓶塞堵上,用手轻压玻璃瓶,玻璃瓶发生形变,容积减小,水受挤压上升,松开手后,形变恢复,水面落回原处.

针对训练

1.(多选)下列各种情况中,属于弹性形变的有(  )

A.撑竿跳高运动员起跳中,撑竿的形变

B.当你坐在椅子上时,椅面发生的微小形变

C.细钢丝被绕制成弹簧

D.铝桶被砸扁

2.如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P.用力压桌面,观察墙上光点位置的变化.下列说法中正确的是(  )

A.F增大,P不动

B.F增大,P上移

C.F减小,P下移

D.F减小,P上移

规律方法

物体的形变

(1)一切物体都可以发生形变,只不过有的明显,有的不明显.

(2)显示微小形变的方法:光学放大法、力学放大法等.

弹力

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有以下两种方法①假设法:假设与研究对象接触的物体对研究对象施加了弹力,看研究对象在假设条件下能否保持原状态,若能,说明假设成立,则弹力存在;否则弹力不存在.

如图所示,光滑水平面上的球靠在竖直面上静止,竖直面是否对球产生力的作用?假设竖直面对球产生了力的作用,由力的作用效果可知,球不会静止,故可判定没有水平弹力产生.

②状态法(根据物体的运动状态判断)在如图所示的情况中,若AC面和AB面对球都有弹力,这两个弹力方向分别垂直于AC和AB面,则球所受的力如图所示,由于AB面对球的弹力F2使球不能静止在原来位置,与球处于静止状态的实际情况不相符,因此AB面对球的弹力F2不存在.

(3)方法三:对于形变不明显的情况,通常采用假设法判断.

2.几种常见弹力的方向

3.弹力大小的计算

(1)公式法:利用公式F=kx计算,适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算.

(2)平衡法:如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉力时,可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小,目前主要适用于二力平衡的情况.

规律方法

弹力的产生条件中接触是前提,挤压是关键,相互接触的物体是否发生弹性形变是弹力存在与否的标志.但是,实际上除弹簧、橡皮条等物体产生弹力时形变较明显外,大部分物体产生弹力时形变是微小的,肉眼很难观察出来.因此,弹力有无的判断主要有以下两种方法:1条件法;2假设法.

胡克定律

1.定律的成立是有条件的,这就是弹簧要发生“弹性形变”,即在弹性限度内.

2.表达式中x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的长度.

3.表达式中的劲度系数k,反映了弹簧的“软”“硬”程度,是由弹簧本身的性质(如材料、形状、长度等)决定的.不同型号、不同规格的弹簧,其劲度系数不同.

4.根据F=kx作出弹力F与形变量x的关系图像,如图所示,这是一条过原点的直线,其斜率k=Fx=ΔFΔx.

【例3】如图所示,一根弹簧的自由端B在未悬挂重物时,正对着刻度尺的零刻度,挂上100 N重物时正对着刻度20.

(1)当弹簧分别挂上50 N和150 N重物时,自由端所对刻度应是多少?

(2)若自由端所对刻度是18,则弹簧下端悬挂了多重的重物?

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科学探究弹力PPT,第四部分内容:当堂达标固双基

1.如图为P物体对Q物体的压力的示意图,其中正确的是(  )

A [P物体对Q物体的压力应作用在Q物体上,且力的方向应垂直于接触面并指向Q物体,故B、C、D均是错误的.]

2.铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是(  )

A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球坚硬没发生形变

B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变

C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为地面发生了形变

D.铅球对地面的压力即为铅球的重力

C [两个物体之间有弹力,它们必定相互接触且发生了形变,地面受到向下的弹力是因为铅球发生了形变,铅球受到向上的弹力是由于地面发生了形变,故A、B错误.铅球对地面的压力的受力物体是地面而不是铅球,D错误.只有C项正确.]

3.两个光滑的木板固定为如图所示的结构,其中下面的木板水平,小球A放于其中,且与两木板都接触,则(  )

A.两个木板对A都有弹力作用

B.只有下面的木板对A有弹力作用

C.将图中结构整体逆时针旋转一小角度后,A球受两木板的弹力作用

D.将图中结构整体逆时针旋转一小角度后,A球仅受左边木板的弹力作用

4.轻质弹簧的上端悬挂在天花板上,当下端悬挂一个钩码时,弹簧长度为L1=15 cm,再悬挂两个钩码时,弹簧长度为L2=25 cm.设每个钩码的质量均为100 g,g取10 m/s2,求弹簧的劲度系数k及原长L0.

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