《科學探究:彈力》相互作用PPT(第1課時彈力)
第一部分內(nèi)容:學習目標
1.知道形變的概念及分類.
2.知道彈力產(chǎn)生的條件,會判斷彈力的有無及彈力的方向.
3.知道勁度系數(shù)的概念及影響勁度系數(shù)的因素.
4.會用胡克定律計算彈簧的彈力.
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科學探究彈力PPT,第二部分內(nèi)容:新知探究
基礎梳理
一、形變與彈力
1.形變:物體發(fā)生的_________、_________、彎曲等變化稱為形變.
2.彈性體及彈性形變
(1)彈性體是撤去外力后能恢復_________形狀的物體.
(2)彈性形變指彈性體發(fā)生的形變.
3.范性形變:物體發(fā)生形變后不能恢復原來的形狀,這種形變叫范性形變.
4.彈性限度:當彈性體形變達到某一值時,即使撤去外力,物體也不能恢復原狀,這個值叫彈性限度.
5.彈力及其方向
(1)物體發(fā)生彈性形變時,由于要恢復原狀,會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力.
(2)彈力的方向總是與物體形變的方向相反.
二、胡克定律
1.胡克定律
(1)內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧_________ (或_________)的長度x成正比.
(2)公式:_________.
2.勁度系數(shù)
(1)公式F=kx中的k稱為彈簧的勁度系數(shù),是一個有單位的物理量,單位為_____________,符號_________.
(2)彈簧的勁度系數(shù)與彈性體的________、________等因素有關.
自我檢測
思維辨析
(1)發(fā)生形變后的物體撤去外力后都能夠恢復原狀.( )
(2)只要兩物體接觸就一定產(chǎn)生彈力.( )
(3)發(fā)生形變的兩個物體之間一定有彈力.( )
(4)靜止在水平地面上的物體受到向上的彈力是因為地面發(fā)生了形變.( )
(5)由F=kx可知,在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧的長度成正比.( )
(6)物體的形變越大,彈力也越大.( )
(7)彈簧的勁度系數(shù)k與彈力F有關.( )
基礎理解
如圖所示,在光滑水平面上,用力推動小車向左壓彈簧,彈簧對小車有彈力作用嗎?用力推動小車向左壓橡皮泥,松手后橡皮泥對小車還有彈力作用嗎?
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科學探究彈力PPT,第三部分內(nèi)容:師生互動
形變和彈力
問題導引
1.如圖1所示,取一個扁玻璃瓶,里面盛滿水,用穿有透明細管的橡皮塞封口,用手捏玻璃瓶,會看到什么現(xiàn)象?說明什么?
2.用手壓橡皮泥,橡皮泥發(fā)生形變;腳踩在松軟的泥土上,留下了深深的腳印(形變),這兩種形變與玻璃瓶的形變有什么不同?
3.如圖2所示,被拉長的彈簧對手有一個拉力的作用,這個拉力是如何產(chǎn)生的?
[要點提示]1.用手捏玻璃瓶,管中水面會上升(或下降).說明受壓時玻璃瓶發(fā)生形變,體積變小(或變大)了.
2.橡皮泥、泥土受力后發(fā)生的形變,在撤去外力后不能恢復原狀(非彈性形變),玻璃瓶的形變在撤去外力后能恢復原狀(彈性形變).
3.彈簧受到拉力后發(fā)生形變(伸長),發(fā)生形變的彈簧要恢復原狀,對手就產(chǎn)生了拉力.
【核心深化】
1.彈性形變和非彈性形變
彈性形變:撤去外力后能恢復原狀的形變.
非彈性形變:撤去外力后不能恢復原狀的形變.
發(fā)生彈性形變的物體,外力過大,超過一定的限度(彈性限度),會變成非彈性形變.
2.彈力的產(chǎn)生必須同時具備兩個條件
(1)兩物體直接接觸;
(2)兩物體接觸處發(fā)生彈性形變.
3.顯示微小形變的方法
顯示微小形變可以用光學放大法(如圖)和力學放大法(問題導引圖1),它們都是把微小的形變進行放大,便于觀察.
關于彈力的產(chǎn)生,下列說法正確的是( )
A.木塊放在桌面上受到一個向上的彈力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
B.木塊放在桌面上,木塊沒有形變,所以對桌面沒有施加彈力
C.拿一根細竹竿撥動水中的木頭,木頭受到竹竿的彈力,這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的
D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,是因為電線發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的
彈力有無及方向的判斷
問題導引
1.如圖所示,放在桌面上的書和桌面之間有沒有彈力?簡述書對桌面的彈力和桌面對書的彈力是怎樣產(chǎn)生的?其方向有何特點?
2.如圖所示,用繩子把物體懸掛起來,物體和繩子之間有沒有彈力?簡述繩子對物體的彈力和物體對繩子的彈力是怎樣產(chǎn)生的?繩子彈力的方向有何特點?如果將繩子換成彈簧呢?
3.如圖所示為三根輕質硬桿A、B、C,物體均靜止,三桿對物體有沒有彈力?彈力的方向如何?輕桿中的彈力一定沿桿嗎?
[要點提示]1.發(fā)生形變的書要恢復原狀,對跟它接觸的桌面產(chǎn)生向下彈力, 這個力的作用效果是壓桌面,也叫壓力;發(fā)生形變的桌面要恢復原狀,對跟它接觸的書產(chǎn)生向上彈力,這個力的作用效果是支持書,也叫支持力.
2.發(fā)生形變的繩子要向上恢復原狀,對物體產(chǎn)生向上的彈力.發(fā)生形變的物體要向下恢復原狀,對繩子產(chǎn)生向下的彈力.繩子產(chǎn)生的彈力也叫拉力.將繩子換成彈簧,彈簧的彈力與繩子的彈力是一樣的,但彈簧會有明顯的伸長.
3.圖中A桿給重物的彈力F類同于繩子的作用,為拉力,方向沿桿向上,如圖a所示;圖中B桿給重物的彈力F類同于支持力, 方向沿桿向上,如圖b所示;圖中C桿給重物的彈力F并不沿著桿,根據(jù)二力平衡判斷出F的方向應豎直向上,如圖c所示.
【核心深化】
1.彈力的方向與施力物體形變方向相反,作用在迫使物體發(fā)生形變的那個物體上,幾種常見情況如下:
(1)壓力、支持力的方向:總是垂直于接觸面,若接觸面是曲面,則垂直于接觸面的切線;若接觸面是球面,彈力方向的延長線或反向延長線過球心,如圖所示.
(2)繩的拉力方向:總是沿著繩并指向繩收縮的方向.
2.彈力有無的判斷
(1)對于明顯形變的情況,可以根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接進行判斷.
(2)對于不明顯形變的情況,可利用假設法進行判斷,具體有下列兩種方法:
①假設無彈力:假設撤去接觸面,看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài),若能保持原來的狀態(tài)則說明物體間無彈力作用;否則,有彈力作用.
②假設有彈力:假設接觸物體間有彈力,畫出假設狀態(tài)下的受力分析圖,判斷受力情況與所處狀態(tài)是否矛盾,若矛盾,則不存在彈力;若不矛盾,則存在彈力.
如圖,若A處有彈力,則無法使球處于靜止狀態(tài),故A處無彈力.
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