3.1.2重力與彈力+課件高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

1、通過實驗觀察，抽象概括彈力產生的條件；2、知道壓力、支持力和拉力都是彈力，會根據彈力產生的條件或者物體的運動狀態(tài)及其變化，分析彈力的有無及方向；3、通過實驗探究彈簧彈力和形變量的關系，了解胡克定律，了解科學探究中獲取及處理數據的研究方法。3.1重力與彈力（第二課時）物體在力的作用下的形狀或體積會發(fā)生改變一、形變：①彈性形變：物體發(fā)生形變后，撤去作用力，物體能夠恢復原狀的形變。（1）分類：②塑性形變：物體發(fā)生形變后，撤去作用力，物體不能恢復原狀的形變。胡克定律彈力的方向彈力

（2）按形變程度分類：

①明顯形變:肉眼可直接觀察到②微小形變:肉眼不易直接觀察到胡克定律彈力發(fā)生形變的物體，會對使它發(fā)生形變的物體產生什么作用效果呢？它產生這樣效果的原因是什么？彈力的方向1.定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體產生力的作用，這種力叫做彈力。②發(fā)生彈性形變(相互擠壓）①相互接觸2.產生條件：胡克定律彈力彈力的方向二、彈力3.彈力的施力物體思考：手受到彈簧的作用力中，誰是施力物體？

彈簧的形變使得彈簧對手有彈力的作用。胡克定律彈力彈力的方向FFF1和F2的施力物體又是誰？彈力都是由施力物體發(fā)生形變而產生的。方法一：條件法一般適用于有明顯形變的情況.胡克定律彈力壓扁的氣球彎曲的弓箭4.彈力有無的判斷彈力的方向AB方法二：假設法（常用于微小形變）假設A、B間有彈力以B為研究對象，B受力：GN地NA→BB不可能靜止，所以A、B間沒有彈力如：光滑水平面并排放著靜止的木塊A、B，試分析A、B之間有無彈力？胡克定律彈力彈力的方向分析球與斜面間有無彈力？假設球與斜面間有彈力,對球受力分析：GTN斜面→球球不可能靜止，所以球與斜面間沒有彈力方法三：狀態(tài)法（也叫撤銷法）撤掉與之接觸的物體，看放研究物體的狀態(tài)是否改變，若改變則存在彈力，否則不存在彈力。繩子的拉力也是彈力，它們有何特點呢？胡克定律彈力彈力的方向（1）.胡克定律彈力彈力的方向5.彈力的三要素：AB彈力垂直于接觸面指向受力物體過接觸點垂直接觸面指向受力物體過接觸點垂直平面指向受力物體FＮ平面與平面曲面與平面點與平面FＮ壓力和支持力方向（1）.胡克定律彈力彈力的方向6.彈力的方向（1）F壓與過接觸點的切面垂直并指向受力物體與過接觸點的公切面垂直并指向受力物體AB結論：接觸面上彈力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體.點與曲面曲面與曲面有球就過球心胡克定律彈力彈力的方向輕繩拉力產生的原因及方向：末受到拉力時繩子形變方向拉力受到拉力時繩子變長1.只能拉不能壓；2.輕繩的拉力一定沿繩方向；3.同一根繩子張力處處相等。輕繩的受力特點輕繩的彈力方向（2）.胡克定律彈力彈力的方向彈力的方向輕桿的含義：不計質量、不發(fā)生形變的桿1.可拉可壓；2.桿所受的力不一定沿桿的方向；輕桿受力特點：FN輕桿（3）.胡克定律彈力彈力的方向FNFNFN輕彈簧產生的彈力ＡB結論：沿彈簧的軸線指向彈簧恢復原狀的方向。形變方向彈力方向彈簧彈力的大小該如何求呢？輕彈簧（4）.胡克定律彈力彈力的方向形變方向彈力方向練習1關于四種與足球有關的情境，下列說法正確的是（）A．圖甲，靜止在草地上的足球對地面的壓力就是它的重力B．圖乙，靜止在水平地面上的兩個足球間一定有彈力C．圖丙，踩在腳下且靜止在地面上的足球一定只受一個彈力的作用D．圖丁，打到球網上的足球受到彈力是因為球網發(fā)生了形變【參考答案：D】胡克定律彈力彈力的方向練習2關于下列四幅圖中的彈力說法正確的是（）A．甲圖中，由于書的形變，對桌面產生向下的彈力B．乙圖中，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧的長度成正比C．丙圖中，碗對筷子的彈力沿筷子斜向上，如圖中箭頭所示D．丁圖中，繩的拉力不一定沿著繩而指向繩收縮的方向【參考答案：A】胡克定律彈力彈力的方向探究彈簧彈力與形變量的關系1.實驗思路：(1)彈簧彈力F如何測量？(2)彈簧的伸長量x如何測量？

彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時，彈簧彈力的大小與鉤碼的重力大小相等，即F=mg。

彈簧的原長l0與掛上鉤碼之后彈簧的總長度l可用刻度尺直接測出，彈簧的伸長量x=l-l0。彈力(3)如何能直觀找出彈簧彈力與形變量的關系？

以縱坐標表示彈力大小F，以橫坐標表示彈簧的形變量x，在坐標系中描出實驗所測得的各組數據(F，x)對應的點，用平滑的曲線將這些點連接起來，根據實驗所得的圖線，即可探究彈簧彈力與形變量間的關系。彈力的方向胡克定律三、探究彈簧彈力與形變量的關系2.進行實驗：(1)按如圖所示安裝實驗裝置，記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應的刻度l0。(2)在彈簧下端懸掛一個鉤碼，平衡時記下彈簧的總長度和鉤碼所受的重力。(3)增加鉤碼的個數，重復上述實驗過程，將數據填入表格，以F表示彈力，l表示彈簧的總長度，x＝l－l0表示彈簧的形變量。胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力探究彈簧彈力與形變量的關系2.進行實驗：(4)記錄收集數據1234567F/N0l/cmx/cm0胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力探究彈簧彈力與形變量的關系3.數據處理：(1)以彈力F(大小等于所掛鉤碼受到的重力)為縱坐標，以彈簧的形變量x為橫坐標，用描點法作圖。連接各點，得出彈力F隨彈簧形變量x變化的圖像。由實際作出的F-x圖像可知，圖像為過原點的直線。(2)以彈簧形變量為自變量，寫出彈力和彈簧形變量之間的函數關系，函數表達式中常數即為彈簧的勁度系數，這個常數也可根據F-x圖像的斜率求解，k＝ΔF/Δx。(3)實驗結論：實驗結果表明，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力F的大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比。

胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力探究彈簧彈力與形變量的關系4.注意事項：(1)所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出其彈性限度。(2)每次所掛鉤碼的質量差盡量大一些，從而使坐標上描的點盡可能稀一些，這樣作出的圖像更精確。(3)測彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(tài)時測量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大讀數誤差。(4)描點畫線時，所描的點不一定都落在一條直線上，但應注意一定要使各點均勻分布在直線的兩側。(5)記錄數據時要注意彈力及彈簧形變量的對應關系及單位。胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力探究彈簧彈力與形變量的關系胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力1、胡克定律：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F

跟彈簧伸長（或壓縮量）的長度x成正比。生活中所說的彈簧的“軟”、“硬”，指的就是勁度系數不同。k是勁度系數，單位是N/m

如果形變過大，超過一定限度，物體的形狀將不能完全恢復，這個限度叫做彈性限度。胡克定律四.胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力彈簧的形變量拉伸時：壓縮時：胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力

1.圖線的斜率表示彈簧的勁度系數。

x為彈簧的形變量l為彈簧的長度

F-x圖像2、胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力

例1、如圖所示為一輕質彈簧的長度L和彈力F的關系圖像，試由圖像確定(1)彈簧的原長。(2)彈簧的勁度系數。(3)彈簧伸長15cm時，(在彈性限度內)彈力的大小。解：（1）由題圖知，當彈力F＝0時，彈簧處于原長L0＝10cm。

（2）當彈力F＝10N且彈簧處于拉伸狀態(tài)時，彈簧長度為L＝15cm，

彈簧的伸長量x＝L－L0＝(15－10)cm＝5cm＝0.05m。

由F＝kx得，k＝

＝200N/m。

（3）當x＝15cm＝0.15m時，由F＝kx得，F(xiàn)＝200×0.15N＝30N。胡克定律輕桿、輕繩、輕彈簧的彈力彈力例2、如圖所示，A、B兩彈簧測力計和細線的重力及一切摩擦力不計，物重G=1N，A、B勁度系數均為100N/m，則A和B的彈簧伸長量分別為（）A．1cm，0

B．0，1cm C．1cm，2cm

D．1cm，1cm【參考答案：D】胡克定律輕桿