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《科学探究:弹力》相互作用PPT(第1课时弹力)

《科学探究:弹力》相互作用PPT(第1课时弹力) 详细介绍:

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《科学探究:弹力》相互作用PPT(第1课时弹力)

第一部分内容:学习目标

1.知道形变的概念及分类.

2.知道弹力产生的条件,会判断弹力的有无及弹力的方向.

3.知道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:新知探究

基础梳理

一、形变与弹力

1.形变:物体发生的_________、_________、弯曲等变化称为形变.

2.弹性体及弹性形变

(1)弹性体是撤去外力后能恢复_________形状的物体.

(2)弹性形变指弹性体发生的形变.

3.范性形变:物体发生形变后不能恢复原来的形状,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,物体也不能恢复原状,这个值叫弹性限度.

5.弹力及其方向

(1)物体发生弹性形变时,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.

(2)弹力的方向总是与物体形变的方向相反.

二、胡克定律

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:_________.

2.劲度系数

(1)公式F=kx中的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)弹簧的劲度系数与弹性体的________、________等因素有关.

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思维辨析

(1)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.(  )

(2)只要两物体接触就一定产生弹力.(  )

(3)发生形变的两个物体之间一定有弹力.(  )

(4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.(  )

(5)由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.(  )

(6)物体的形变越大,弹力也越大.(  )

(7)弹簧的劲度系数k与弹力F有关.(  )

基础理解

如图所示,在光滑水平面上,用力推动小车向左压弹簧,弹簧对小车有弹力作用吗?用力推动小车向左压橡皮泥,松手后橡皮泥对小车还有弹力作用吗?

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科学探究弹力PPT,第三部分内容:师生互动

形变和弹力

问题导引

1.如图1所示,取一个扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,用手捏玻璃瓶,会看到什么现象?说明什么?

2.用手压橡皮泥,橡皮泥发生形变;脚踩在松软的泥土上,留下了深深的脚印(形变),这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同?

3.如图2所示,被拉长的弹簧对手有一个拉力的作用,这个拉力是如何产生的?

[要点提示]1.用手捏玻璃瓶,管中水面会上升(或下降).说明受压时玻璃瓶发生形变,体积变小(或变大)了.

2.橡皮泥、泥土受力后发生的形变,在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变),玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).

3.弹簧受到拉力后发生形变(伸长),发生形变的弹簧要恢复原状,对手就产生了拉力.

【核心深化】

1.弹性形变和非弹性形变

弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变.

非弹性形变:撤去外力后不能恢复原状的形变.

发生弹性形变的物体,外力过大,超过一定的限度(弹性限度),会变成非弹性形变.

2.弹力的产生必须同时具备两个条件

(1)两物体直接接触;

(2)两物体接触处发生弹性形变.

3.显示微小形变的方法

显示微小形变可以用光学放大法(如图)和力学放大法(问题导引图1),它们都是把微小的形变进行放大,便于观察.

关于弹力的产生,下列说法正确的是(  )

A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的

B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力

C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的

D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而产生的

弹力有无及方向的判断

问题导引

1.如图所示,放在桌面上的书和桌面之间有没有弹力?简述书对桌面的弹力和桌面对书的弹力是怎样产生的?其方向有何特点?

2.如图所示,用绳子把物体悬挂起来,物体和绳子之间有没有弹力?简述绳子对物体的弹力和物体对绳子的弹力是怎样产生的?绳子弹力的方向有何特点?如果将绳子换成弹簧呢?

3.如图所示为三根轻质硬杆A、B、C,物体均静止,三杆对物体有没有弹力?弹力的方向如何?轻杆中的弹力一定沿杆吗?

[要点提示]1.发生形变的书要恢复原状,对跟它接触的桌面产生向下弹力, 这个力的作用效果是压桌面,也叫压力;发生形变的桌面要恢复原状,对跟它接触的书产生向上弹力,这个力的作用效果是支持书,也叫支持力.

2.发生形变的绳子要向上恢复原状,对物体产生向上的弹力.发生形变的物体要向下恢复原状,对绳子产生向下的弹力.绳子产生的弹力也叫拉力.将绳子换成弹簧,弹簧的弹力与绳子的弹力是一样的,但弹簧会有明显的伸长.

3.图中A杆给重物的弹力F类同于绳子的作用,为拉力,方向沿杆向上,如图a所示;图中B杆给重物的弹力F类同于支持力, 方向沿杆向上,如图b所示;图中C杆给重物的弹力F并不沿着杆,根据二力平衡判断出F的方向应竖直向上,如图c所示.

【核心深化】

1.弹力的方向与施力物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,几种常见情况如下:

(1)压力、支持力的方向:总是垂直于接触面,若接触面是曲面,则垂直于接触面的切线;若接触面是球面,弹力方向的延长线或反向延长线过球心,如图所示.

(2)绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向.

2.弹力有无的判断

(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生的条件直接进行判断.

(2)对于不明显形变的情况,可利用假设法进行判断,具体有下列两种方法:

①假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原位置保持原来的状态,若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用;否则,有弹力作用.

②假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.

如图,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力.

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