3.2弹力
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第二节弹力教案教学目标(一)知识与技能1.知道弹力是接触力,本质是电磁力。
2.知道形变、弹性形变的概念,理解弹性限度3.知道什么是弹力,掌握弹力产生的条件4.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会确定它们的方向5.知道弹簧形变与弹力的关系,掌握胡克定律(二)过程与方法6.观察演示实验,把看到的现象与已有的经验结合起来,细细体会弹力的产生。
7.通过观察桌面微小形变的演示实验,体会物理研究中的放大思想。
8.在实验中学会数据的处理能力。
(三)情感态度与价值观9.在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合,体会物理规律的价值10.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用教学重点1.弹力产生的条件及方向的判定2.胡克定律教学难点1.弹力有无的判断及弹力方向的判断教学过程设计思路:1、据上节内容复习形变概念;2、提问什么样的物体能发生形变及手压桌面、推墙是否有形变;3、演示实验:放大桌面微小形变;逻辑推理结合实验给出结论:任何物体均能发生形变;4、根据生活观察归纳总结出弹性形变与X性形变。
5、提问什么物体发生的弹性形变,演示手拉直弹簧引出弹性限度。
提问橡皮泥上放蚂蚁体会弹性限度;6、感觉体会三个实验,得出弹力概念,并总结弹力产生的条件;7、弹力产生的实验分析;8、通过让学生到黑板创作图,纠正物体同时受支持力与弹力的错误观点,总结日常所说的压力、支持力、拉力等从性质上讲均为弹力;9、弹力有无及弹力方向的判断;10、实验探究得出胡克定律并运动;11、提出疑问并总结弹力与四大基本作用力的有关系。
师:前面的学习中我们已经了解到力可以使物体发生形变,大家还记得什么是形变吗?生:如果物体的形状或体积发生变化,那么我们说物体发生了形变。
师:很好!大家都知道了形变的概念,那大家知道什么样的物体能发生形变吗?学生思考回答,大部分答案都是我们日常生活中见到的能发生明显形变的物体师:刚才大家举了好多例子,那我来问大家一个问题:如果你用手去压桌面或推墙面,桌面和墙面会发生形变吗?生:不知道,看不出来。
高中物理|3.2弹力详解形变物体在力的作用下形状或体积发生改变,这种变化叫做形变。
有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变;当形变过大,超过一定限度时,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
弹力发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
产生原因发生形变的物体想要恢复原状而对迫使它发生形变的物体产生的力。
产生条件①相互接触,②发生弹性形变。
弹力的类型①压力,支持力。
方向:垂直于物体的接触面。
②拉力(张力)方向:沿着绳子而指向绳子收缩的方向。
弹力的大小(在弹性限度内)弹力的大小跟形变关系遵从胡克定律力F=kX。
k叫弹簧劲度系数,单位:N/m,跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系; X是弹簧的形变量(拉伸或压缩量)切不可认为是弹簧的原长。
弹力的方向与形变方向相反①弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。
其弹力可为拉力,可为压力;对弹簧秤只为拉力。
②轻绳对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向,即只为拉力。
③轻杆任意方向,利用平衡条件或动力学规律来判断。
④不同接触面,垂直于接触面指向受力物体。
弹力有无判断1拆除法即解除所研究处的接触,看物体的运动状态是否改变。
若不变,则说明无弹力;若改变,则说明有弹力。
2运动状态分析沿弹力所在直线上,除弹力以外其它力的合力。
看该合力是否满足给定的运动状态,若不满足,则存在弹力,若满足则不存在弹力。
习题演练1.如图,球A放在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A受到的弹力,正确的是()A 球A仅受一个弹力的作用弹力方向垂直斜面向下B 球A受到两个弹力的作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C 球A受到两个弹力的作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D 球A受到三个弹力的作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下2.两个相同的均匀光滑小球放在半径为R的圆柱形容器中,且小球的半径为r满足2r>R,则一下关于ABCD四点的弹力大小说法正确的是()A D点的弹力可以大于等于或者小于xiao小球的重力B D点的弹力大小等于A点的弹力大小C B点的弹力恒等于一小球重的2倍D C点的弹力可以大于,等于或者小于小球的重力。
3.2 3.3 弹力、摩擦力【基础知识】一、弹力方向问题弹力由发生形变的物体施出,方向与形变方向相反。
具体地说:1绳子拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
2接触面上的弹力大致有以下几种:A.平面与平面接触:弹力与平面垂直;B.点与面接触:弹力通过接触点垂直于平面(或切面);C.点与点接触:弹力通过接触点垂直于公切面。
二、静摩擦力1.定义当相互接触的物体间具有,而没有发生时,物体间产生的摩擦力叫做静摩擦力。
2.产生条件:接触面、接触面上有、具有。
3.大小:由二力平衡可知,在物体未被推动时,静摩擦力大小随,但始终。
静摩擦力的大小范围是________________,最大静摩擦力随正压力的增大而_________________。
4.方向:与接触面,与相对运动趋势方向。
三、滑动摩擦力1.定义当相互接触的物体间发生时,接触面上产生的物体相对运动的力叫做滑动摩擦力。
2.产生条件:接触面、接触面上有、发生。
3.大小:滑动摩擦因数与有关。
5.方向:与接触面,与相对运动方向。
【针对训练】一、弹力方向1画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。
2按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。
(1)图:斜面对物块的支持力(2)图:墙壁对球的支持力(3)图:大球面对小球的支持力(4)图:半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力(5)图;墙和地面对杆的弹力3在一根长l o=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l1=70cm。
则该弹簧的劲度系数k=________,若再挂一重为200N的重物,弹簧的伸长量将为__________cm。
4两条劲度系数均为k的轻弹簧,连接后竖直悬挂。
在其中点和下端同时挂上一个重G的小球,则两弹簧的伸长之和为( )A.2G/k B.G/k C.3G/k D.G/2k二、摩擦力及其方向的判断(产生条件)1.关于两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力D.弹力是动力,摩擦力是阻力2.如图所示,F 作用在M 上(1)若M 、m 保持静止,试判断M 与m 、M 与地面之间的摩擦力情况。
姓名班级时间§3.2 弹力【导学目标】1、知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性。
2、知道弹力产生的原因和条件。
3、知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图。
4、理解胡克定律【导学过程】【问题一】形变与弹力1、力按接触与否可分为和;而接触力按性质可分为和;2、形变:物体在力的作用下和的改变叫作形变。
3、形变又分为形变和形变,弹性形变的物体在形变后能够。
4、如果形变量过大,超过一定的限度,则形变后的物体不能完全恢复到原来的形状,这个限度就叫做。
5、发生弹性形变的物体,由于要,对跟它接触的物体会产生,这种力叫做。
6、从形变是否可见的角度我们可以把形变分为和。
4.压力、支持力、拉力都是,绳中的弹力也叫__ ___。
【问题二】弹力的有无1、从弹力的定义你能归纳出弹力产生的条件吗?弹力产生的条件:(1)____________________________________(2)____________________________________ 2、判断弹力有无的方法(1)移除法:假设把与之接触的物体移走,如果该物体仍能保持原来的状态,则没有弹力否者就有弹力。
试判断右图中小球受到几个弹力(2)运动状态法:假设有这个弹力,看物体是否能保持题目所要求的状态,能则有,否则就没有。
试判断下图中小球受到几个弹力【问题三】判断弹力的方向1.压力和支持力都是弹力。
压力和支持力的方向都于接触面。
试画出下图中杆受到的弹力的示意图试画出下图中小球受到的弹力的示意图2、绳的拉力(张力)也是弹力。
绳的拉力总是的方向。
试画出下图中小球受到的弹力的示意图【问题四】胡克定律1、胡克定律的文字表述:2、胡克定律的公式表述:3、其中F表示:;K表示;X表示。
【导学典例】【典例一】一轻弹簧原长为10 cm,在它的下端挂一个重为4 N的物体时,弹簧的长度为12 cm.若在它的下端挂一个重为8 N的物体时,弹簧的长度为多少?(亲,别往下看,先自己做哦!)解析:弹簧的原长l0=10 cm,当弹簧下端的重物静止时,弹簧的弹力等于重物的重力.当挂4 N的重物时,弹簧的弹力F1=4 N,弹簧的长度l1=12 cm,则形变量x1=l1-l0=2 cm;当挂8 N的重物时,F2=8 N,设弹簧的长度为l2,则x2=l2-l0.由胡克定律F=kx可知F1x1=F2x2,代入数据解得l2=14 cm. 【导学反馈】1.(双选)关于形变,下列说法正确的是()A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变C.物体在外力去掉后能恢复原状的形变叫弹性形变D.任何物体在外力的作用下都能发生形变,不发生形变的物体是不存在的2.如图所示的四个图中,M、N两方形木块处于静止状态,它们相互之间一定没有弹力作用的是()3.下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()A.极限法B.放大法C.控制变量法D.等效替代法4.如图3-2-14所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置,今用力F 将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力为()A.kx B.kx+GC.G-kx D.以上都不对5.在弹性限度内,一个原长为20 cm的轻质弹簧,受到50 N的拉力时,总长度为22 cm;试求:(1)弹簧的劲度系数.(2)当弹簧总长度为19 cm时,弹簧的弹力大小.。
第二节弹力【基础知识】1.接触力按性质可归纳为弹力和摩擦力,它们在本质上都是由电磁力引起的。
2.物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变。
有些物体在形变后能恢复原状,这种形变叫做弹性形变,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,这种力叫弹力。
发生形变的物体,如果其形变超过一定限度,撤去作用力后不能完全恢复到原来的形状。
3.压力和支持力都是弹力,它们的方向都垂直于接触面,这里包含两层意思:如果接触面是平面,则垂直于该平面,若接触面是曲面,则垂直于切面:绳的拉力也是弹力,它的方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
4.在一定限度内,弹簧的弹力跟它的伸长或缩短的长度x成正比,写成关系式为F kx,式中k是劲度系数,国际单位是牛顿每米,符号是/N m,劲度系数只由弹簧性质决定。
【学法指导】一、疑难分析1.弹力方向确定平面产生(或受到)的弹力垂直于平面;曲面产生(或受到)的弹力垂直于曲面在该处的切面;一个点产生(或受到)的弹力垂直于跟它接触的平面(或曲面的切面);绳子产生的弹力沿绳的收缩方向;由于杆可以弯曲,所以杆产生的弹力不一定沿杆的取向.2.“几何”接触与“物理”接触为了更方便地判别是否存在弹力,我们把接触分为“几何”接触与“物理”接触,凡距离为零但无挤压的接触称为“几何”接触,距离为零且有挤压的接触称为“物理”接触,可见只有“物理”接触才能产生弹力.二、典型例题(一)弹力有无的判断弹力有无的判断:○1对于形变比较明显的情况,可由形变情况直接判断;○2对于微小形变,判断弹力是否存在可采用假设法:先假设此力存在,然后看物体受力是否符合物体所处的状态。
【例1】一光滑球放在两块固定的光滑夹板之间,一块板水平放置,另一块板倾斜,如图所示,球处于静止,试分析球受到哪些力的作用。
【交流】球受到有竖直向下的重力G作用,水平夹板对球必有竖直向上的弹力F N,对于倾斜板对球是否存在弹力,可先假设存在,则球受力如图甲,显然球的受力不平衡,球不能静止,假设错误,即倾斜板对小球没有弹力,球的受力如图乙所示。