高一物理課件 3.2 《彈力》 3（）ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,3.2彈力,課前導(dǎo)航蘆葦、大樹和橡皮一根高2m的蘆葦，直徑不足1cm，其高度與直徑的比超過200∶1.細(xì)長的蘆葦在大風(fēng)中也難以折斷，這得益于它中空的結(jié)構(gòu)．大詩人杜甫筆下有一棵大樹“霜皮溜雨四十圍，黛色參天二千尺”，經(jīng)過科學(xué)家沈括考證，四十圍的周長折合成直徑是7尺，這棵樹的高度與直徑的比竟高達(dá)286∶1，無怪乎沈括驚嘆“無乃太細(xì)長乎？”看來詩人筆下的這棵大樹的結(jié)構(gòu)也應(yīng)像蘆葦一樣，大概也是中空的，起碼這棵樹的中間結(jié)構(gòu)應(yīng)是十分疏松的，高達(dá)300m的法國埃菲爾鐵塔，也是中空的．,找一塊長條橡皮，在橡皮的側(cè)面畫上幾個(gè)等間距的格子，彎曲橡皮，方形的格子變成了扇形，外層伸長里層壓縮了(如圖13-1所示)．注意觀察正中間的格子，幾乎不伸長也不壓縮，也就是說中間的格子幾乎沒有形變，沒有形變就沒有彈力，看來中間這一層對(duì)于抵抗彎曲沒有作用，只是白白地增加了重量，還不如把它去掉，于是大自然這位高明的“設(shè)計(jì)師”就“創(chuàng)造”了空心蘆葦．圖13-1請(qǐng)你思考：1．彈力產(chǎn)生的條件是什么？2．形變與彈力的關(guān)系是怎樣的？,基礎(chǔ)梳理,知識(shí)精析一、彈力存在的判定判斷彈力的有無一般有以下三種方法：1．根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件來判斷：看物體是否存在彈性形變及彈性形變的方向．2．利用假設(shè)法判斷可假設(shè)在該處將與物體接觸的另一物體去掉，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用．例如：如圖13－2所示，將甲圖中與小球接觸的斜面去掉，小球無法在原位置保持靜止，而把乙圖中的斜面去掉，小球仍靜止，故甲球受斜面的彈力，乙球不受斜面的彈力．圖13－2,3．利用力的作用效果分析如圖13－3所示，光滑水平面上的球靠在豎直面上靜止，豎直面是否對(duì)球產(chǎn)生力的作用？假設(shè)豎直面對(duì)球產(chǎn)生了力的作用，由力的作用效果可知，球不會(huì)靜止，故可判定沒有水平彈力產(chǎn)生．圖13－3,二、彈力方向的確定彈力是接觸力，不同的物體，不同的接觸方式，彈力方向的判斷方法也有所不同，具體比較見下表所示：,,,,,,,三、彈力大小的計(jì)算對(duì)彈力大小的計(jì)算可分為彈簧彈力和非彈簧彈力兩種情況：1．彈簧彈力的大?。簯?yīng)用胡克定律F＝kx求解．其中x是彈簧的形變量(可能是拉伸量，也可能是壓縮量)，x＝|現(xiàn)長－原長|；k是比例常數(shù)，它是一個(gè)反映彈簧形變難易程度的物理量，是由彈簧本身的材料、長度、粗細(xì)、匝數(shù)等條件決定的．2．非彈簧彈力的大小：與物體的形變程度有關(guān)，一般要借助于物體所遵循的物理規(guī)律求解．如靜止在桌面上的物體受到桌面向上的彈力和自身的重力作用，由二力平衡可知，彈力的大小等于物體重力的大?。?方法指導(dǎo)一、形變與彈力例1關(guān)于彈力，下列說法正確的是()A．拉力、壓力、支持力在性質(zhì)上均為彈力B．物體由于發(fā)生了彈性形變，會(huì)對(duì)使其發(fā)生彈性形變的物體施加彈力作用C．對(duì)于同一根彈簧，彈性形變?cè)酱?，彈力越大D．許多物體可以在不發(fā)生形變的條件下對(duì)物體施以彈力作用,解析準(zhǔn)確掌握彈力產(chǎn)生的條件、彈力大小的相關(guān)因素是解答此問題的關(guān)鍵，具體分析見下表所示：答案ABC,二、彈力方向的判定例2三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相同的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上，a的重心位于球心，b和c的重心位于球心的正上方和正下方，如圖13－4甲所示，三球皆靜止，試分析三種情況下支點(diǎn)P、Q對(duì)球的彈力方向是怎樣的．圖13-4甲,解析相互作用的物體屬于點(diǎn)與曲面接觸，彈力的方向垂直于曲面的過接觸點(diǎn)的切面，且指向球心，與重心位置無關(guān)，故三種情況下彈力方向是一致的．如圖13-4乙所示．圖13-4乙點(diǎn)評(píng)在分析彈力時(shí)要先判斷彈力是否存在，彈力的方向可用如下方法判定：(1)若接觸面之一為平面，則彈力一定垂直于該平面．(2)若接觸面之一為球面，則彈力一定過球心．(3)若接觸面為曲面，則彈力一定垂直于曲面的過接觸點(diǎn)的切面．(4)若接觸處之一為直線，則彈力一定垂直于該直線．,變式訓(xùn)練1畫出圖13-5中物體A所受彈力的示意圖．圖13-5解析彈力的方向應(yīng)垂直于接觸面，指向受力物體，丙圖中注意分析A球上方接觸點(diǎn)處無彈力，而甲圖中上方繩的拉力的方向沿繩向上．答案如圖甲、乙、丙所示,三、胡克定律及應(yīng)用例3如圖13－6所示，兩木塊質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．試求兩彈簧的壓縮量x1和x2.圖13-6,,變式訓(xùn)練2(1)在例3的已知條件下，現(xiàn)緩緩上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧．在這個(gè)過程中，下面木塊上移的距離Δh2為多大？(2)能否求出在上述過程中，上面木塊m1上移的距離Δh1?,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,