粤教版高中物理必修一 第三章第一节探究形变与弹力的关
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高中物理 第三章 第一节形变课件 粤教版必修1
B．2个
D．4个
图2
解析 假设绳 1 对球有作用力，该作用力的方向斜向 左上方，另外，球在竖直方向上受重力和绳 2 的拉力， 在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止，所以 绳 1 不可能对球施加拉力．
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三、弹力方向的分析
典例3 分析下列各种情况下物体所受弹力的方向
(1)如图3所示，杆的一端与墙
第三章 研究物体间的相互作用
第一节 探究形变与弹力的关系
目标导读 1.知道弹力产生的条件.2.知道压力、支持 力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的 方向.3.知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧 的形变量成正比，即胡克定律；会用胡克定律解决相关 问题.4.学会用放大的方法去观察微小形变.5.知道处理 实验数据常用的方法，尝试用图象法处理数据．
图4
解析 杆的B端属于点与曲面接触，弹力N2的方向垂 直于过B点的切面，杆在A点属于点与平面接触，弹力 N1的方向垂直杆，如下图所示．
答案 见解析
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(3)如图5所示，将物体放在水平地面上，且处于静止 状态，分析物体受的弹力．
图5 解析 物体和地面接触属于平面与平面接触，弹力N 的方向垂直地面，如图所示．
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预习梳理
1．接触力：相接触的物体间产生的相互作用力，如拉 力、压力、支持力、摩擦力等．
2．形变和弹性形变 (1)形变：物体形状 发生改变． (2)弹性形变：物体形变后 能够恢复原状 的形变． 任何物体受力都能发生形变，受力而不发生形变 的物体是不存在的，不过有的形变比较明显，可 以直接看见；有的形变极其微小，需要借助仪器 才能显示出来．
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二、弹力有无的判断
典例2 如图1所示，将一个钢球分别放在量杯、口大
高中物理必修1粤教《第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系》271PPT课件 一等奖
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建 立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的 伸长量x，在坐标系中描写实验所测得的各组（x，F）对应 的点，用 平滑 的曲线连接起来，根据实验所得的图线， 就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材
轻质弹簧（一根），钩码（一 盒），刻度尺，铁架台，重垂线， 坐标纸，三角板
NA
B
A
半球形的碗
点与曲面间弹力方向：
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
各种接触面间的弹力方向判断
曲面与曲面接触
N
半球形的碗
A N
B
NB对A
曲面与曲面间弹力方向：
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
判断下列支持面对物体弹力的方向
平面与平面接触，弹力垂直平面。
点与平面接触，弹力通过接触点而 垂直平面。 曲面和曲面接触，弹力通过接触点 垂直于公切面。（相当于点与点）
一、弹力产生条件： ① 直接接触 ② 发生弹性形变
二、弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向
三、弹力大小： 1、弹簧弹力：胡克定律F ＝ k x 2、其它弹力：由物体受其它力和运动状态求解
假设斜面消失 以球为研究对象，球运动状 态是否改变？
判断球与斜面 间有无弹力。 已知绳子竖直 状态
弹力有无的判断
假设木块消失 以球为研究对象，运动状态 是否发生变化？
光滑球静止 在水平地面
例：画出下列物体所受到的所有弹力。
水平面上的球
弹力的作用点和大小
1、弹力的作用点：两物体接触处，在受力物体上。
弹 力
一、形变
1、形变：物体形状和体积发生的改变
粤教版物理必修一课件3.1探究形变与弹力的关系
上，所受浮力的大小等于重力， 也为30N，选取5mm的线段表示 10N的力，把浮力的作用点画在 木块的正中心，设这一点为O,从 O点竖直向上画一条长为15mm的线段，表示浮力大小为30N， 线段末端画出向上箭头表示浮力的方向向上，如图 a所示. 浮力的施力物体是水，受力物体是木块.木块受重力和浮力
两个力作用，这两个力的示意图如图b所示.
画力的图示的步骤： ①选定合适的标度.②画一个方块或一个点表示受力物体， 并确定力的作用点.③从力的作用点开始，沿力的作用方向 画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并 在线段上加上刻度(垂直于力的线段的小短线).④在表示力 的线段的末端画上箭头表示力的方向 .在箭头的旁边标出表
示这个力的字母和数值.
呢？如何才能观察到比较微小的形变呢？ 提示：物体在外力的作用下都能发生形变，只是形变的程 度不同.有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直 接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察
到．如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，利用细
管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放 大,以便于观察.把微小变化放大，以便于观察或测量的实
【知识归纳】弹力的方向 1.常见的弹力方向 (1)支持力的方向垂直于接触面，指向被支持的物体 . (2)压力的方向垂直于接触面，指向被压的物体 . (3)绳上拉力的方向沿着绳，指向绳收缩的方向 .
(4)弹簧上的弹力沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向 .
2.弹力方向与形变方向的关系 弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反，与受力物体 的形变方向相同.
提示:根据表中数据可得,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正 比.
3.在该实验中，如何用图象描述弹簧的弹力和伸长量的关
系？该图象有何特点？说明弹力和伸长量成什么关系？图
两个力作用，这两个力的示意图如图b所示.
画力的图示的步骤： ①选定合适的标度.②画一个方块或一个点表示受力物体， 并确定力的作用点.③从力的作用点开始，沿力的作用方向 画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并 在线段上加上刻度(垂直于力的线段的小短线).④在表示力 的线段的末端画上箭头表示力的方向 .在箭头的旁边标出表
示这个力的字母和数值.
呢？如何才能观察到比较微小的形变呢？ 提示：物体在外力的作用下都能发生形变，只是形变的程 度不同.有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直 接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察
到．如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，利用细
管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放 大,以便于观察.把微小变化放大，以便于观察或测量的实
【知识归纳】弹力的方向 1.常见的弹力方向 (1)支持力的方向垂直于接触面，指向被支持的物体 . (2)压力的方向垂直于接触面，指向被压的物体 . (3)绳上拉力的方向沿着绳，指向绳收缩的方向 .
(4)弹簧上的弹力沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向 .
2.弹力方向与形变方向的关系 弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反，与受力物体 的形变方向相同.
提示:根据表中数据可得,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正 比.
3.在该实验中，如何用图象描述弹簧的弹力和伸长量的关
系？该图象有何特点？说明弹力和伸长量成什么关系？图
高中物理第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系教案3粤教版必修1
第一节探究形变与弹力的关系本节教材分析三维目标1、知识与技能（1）知道常见的形变（2）指导形变的概念及弹力产生的原因和条件（3）知道压力、支持力和拉力都是弹力，会确定它们的方向（4）知道观察微小形变的方法（5）掌握胡克定律计算弹力的方法2、过程与方法（1）通过学生预习进行课堂讲解（2）让学生亲自演示明显和不明显的形变（3）让学生通过实验来共同获得胡克定律（4）能用“假设法”判定有无弹力3、情感、态度与价值观（1）通过学生课堂讲解体会当老师的快乐和成功者的愉悦（2）在探究弹力与形变定性和定量的关系中感受获得物理规律的方法教学重点１、弹力产生的条件及方向的判定２、胡克定律３、探究过程教学难点１、判定弹力及方向２、胡克定律的获得的过程教学建议高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点，本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。
内容直观、感性，较易为学生接受，加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础，若只是照本宣科，教学会很空泛。
教师觉得“没戏可唱”，学生则有“炒冷饭”之感。
因此建议将这节课设计成了探究性学习课，采用了“参与──体验──内化──外延”的物理课堂教学模式，由教师创设情景，让学生自己提出想要知道的问题，在教师的引导下，通过全班同学的讨论，自评和互评来不断完善。
教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力.新课导入设计导入一引入新课：师:从这节课开始,我们将学习有关力的内容,同学们还记不记得初中我们学过力包含有哪三要素呢?生:大小,方向,作用点。
每个小组发一根铁丝，让同学们自己动手绕制一个小弹簧(或课前叫学生做好)，让学生拿起自绕的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压。
(强调用力的程度)师：在弹簧拉伸的同时，又没有感觉到你的手受到一个力的作用？生：有。
师：那么这个是什么力呢？它是怎样产生的，它的大小，方向各如何？带着这些问题我们一起来探究有关“形变与弹力”的问题。
高中物理粤教版必修1课件：3.1探究形变与弹力的关系
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预习导引
一
二
三
四
三、探究弹力 1.弹力的概念:发生形变的物体由于要恢复原状,就会对与它接 触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力. 2.弹力的方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,与 施力物体要恢复原状的方向相同.绳子对物体的拉力(即绳子产生 的弹力)方向总是指向绳子收缩的方向;压力的方向垂直于接触面 指向被压的物体;支持力的方向垂直于接触面指向被支持的物体. 3.弹力的大小——胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小与 弹簧的形变量成正比.其表达式为F=kx,比例系数k叫做弹簧的劲度 系数,单位:N/m;x为弹簧的形变量,单位:m.
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预习导引
一
二
三
四
若把两个弹簧串接起来作为一个弹簧使用,其劲度系数会变大还 是变小? 提示:串接的弹簧在受到相同的拉力时,伸长量等于两个弹簧伸 长之和,因此劲度系数变小了.
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一
二
三
四
四、力的图示 1.力的示意图:用一条带箭头的线段表示力.箭头指向力的方向, 箭尾(或箭头)表示力的作用点. 2.力的图示:用线段的长度表示力的大小,箭头指向力的方向,箭 尾(或箭头)表示力的作用点.
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一
二
三
四
一、认识形变 1.物体形状发生变化称为形变.形变可分为拉伸形变、压缩形变、 弯曲形变和扭曲形变等. 2.显示微小形变的方法有多种,常用的有机械放大法、光学放大 法等.
弹簧和橡皮筋发生形变时有什么区别? 提示:橡皮筋只能发生拉伸形变,弹簧既能发生拉伸形变,也能发 生压缩形变.
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预习导引
一
二
三
四
二、弹性与弹性限度 1.弹簧具有恢复原状的性质称为弹性. 2.任何物体受到外力作用后都会产生形变,撤去外力后,物体能 完全恢复原状的形变,称为弹性形变. 3.物体发生弹性形变的最大形变量叫做弹性限度.
高中物理第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系粤教版必修1
答案
[知识深化] 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 于接触面的切面；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8所示.
图8 (2)绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向.
第三章 研究物体间的相互作用
第一节 探究形变与弹力的关系
[学习目标] 1.知道常见形变和弹性形变. 2.知道弹力产生的原因和条件. 3.知道压力、支持力和拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确 画出力的图示及示意图. 4.掌握胡克定律，会用F＝kx分析、解决有关问题.
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
答案
2.弹簧的原长为10 cm，它下面挂一个重为4 N的物体时，弹簧长为12 cm， 则该弹簧的劲度系数为 200 N/m.若在它下面挂一个重为6 N的物体，则 弹簧的伸长量为 3 cm.(弹簧始终处于弹性限度内)
答案
3.小明用20 N的水平力推桌子(如图1所示)，作出此力的图示和力的示意图. 图1
例2 在图5甲中木块P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的 力拉木块；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的 20 N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示.
图5 答案 如图所示
答案
方法归纳
力的图示与力的示意图的画法
作图步 骤
力的图示
力的示意图
选定标度(用某一长度 选标度 的线段表示一定大小
的力) 从作用点开始沿力的
三、弹力有无的判断 弹力方向的确定
[导学探究] (1)试分析图6中半圆柱体上A、B、C三点所受的 弹力方向. 答案 如图所示
[知识深化] 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 于接触面的切面；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8所示.
图8 (2)绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向.
第三章 研究物体间的相互作用
第一节 探究形变与弹力的关系
[学习目标] 1.知道常见形变和弹性形变. 2.知道弹力产生的原因和条件. 3.知道压力、支持力和拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确 画出力的图示及示意图. 4.掌握胡克定律，会用F＝kx分析、解决有关问题.
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
答案
2.弹簧的原长为10 cm，它下面挂一个重为4 N的物体时，弹簧长为12 cm， 则该弹簧的劲度系数为 200 N/m.若在它下面挂一个重为6 N的物体，则 弹簧的伸长量为 3 cm.(弹簧始终处于弹性限度内)
答案
3.小明用20 N的水平力推桌子(如图1所示)，作出此力的图示和力的示意图. 图1
例2 在图5甲中木块P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的 力拉木块；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的 20 N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示.
图5 答案 如图所示
答案
方法归纳
力的图示与力的示意图的画法
作图步 骤
力的图示
力的示意图
选定标度(用某一长度 选标度 的线段表示一定大小
的力) 从作用点开始沿力的
三、弹力有无的判断 弹力方向的确定
[导学探究] (1)试分析图6中半圆柱体上A、B、C三点所受的 弹力方向. 答案 如图所示
粤教版物理必修1课件：第3章 第1节 探究形变与弹力的关系
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1．如图 3-1-1 中两个实验中体现出的共同的物理思想方法是( )
图 3-1-1
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A．极限法
B．放大法
C．控制变量法
D．等效替代法
【解析】 图甲是利用光的多次反射将微小形变放大；图乙是利用细管中
液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故为放大法，B 正确．
【答案】 B
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探究弹力
[先填空] 1．弹力：产生形__变__的物体由于要恢复原状，会对与它接__触__的物体产生的力 的作用，这种力称为弹力． 2．弹力的方向：(1)压力方向垂__直__支__持__面__指向被__压__的物体； (2)支持力的方向垂__直__于__支__持__面__指向被_支__持_的物体； (3)绳子对物体的拉力方向指向绳子收__缩__的方向．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上一页
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[再判断] 1．两个接触的物体，若它们间有弹性形变，则一定有弹力的作用．(√) 2．弹簧只有发生形变时，k 数值才不为 0.(×) 3．弹簧的劲度系数与弹力的大小无关．(√)
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[后思考] 对于同一根弹簧，被拉得越长，弹簧的弹力就越大，那么弹簧的弹力大
小是否与其长度成正比？
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[核心点击] 1．弹力方向的确定 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状产生弹力，所以弹力的方向由施力 物体的形变的方向决定，弹力的方向总与施力物体形变的方向相反，作用在迫 使物体发生形变的物体上．
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几种常见弹力的方向如下表：
高中物理第三章第一节探究形变与弹力的关系课件粤教必修1
4.弹力的方向：与物体形变的方向相反，或者说与使物体发生形
（1）支撑面的 由于支撑面发生形变，对被支持的物体产生的弹力，通常称为支
由于被支持物发生形变，对支持物产生的弹力，通常称为压力，
（2 由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力，拉力的 方向总是沿绳而指向绳收缩的方向.
（3）弹簧的弹力方向：总是沿着弹簧轴线指向弹簧形变的反方 （4
（2）B 图中杆受重力作用，且杆对 C、D 两处有挤压作用，因 C 处是曲面，D 处为支撑点，所以 C 处的弹力垂直其切面指向圆心，D 处的弹力与杆垂直斜向上，如图 b 所示.
（3）C 图中球受到重力，并挤压墙而且紧拉绳子，所以墙对球 的弹力与墙垂直，绳子对球的弹力沿绳斜向上，如图 c 所示.
（4）D 图中球受到重力，并与两点接触并且挤压，球受的弹力 F1、F2 垂直于接触点的切面（虚线是切面），沿着半径方向指向球心， 如图 d 所示.
（4）由图可知弹簧的劲度系数为
N/m；通过图和表可
知砝码盘的质量为
g（重力加速度取 10 m/s2）.
答案：（1）竖直 （2）L3 毫米或 mm （3）Lx （4）5 10
►变式训练 3.用 4 N 的力可以使轻弹簧伸长 8 mm，现在把两个这样的弹簧 串联起来在两端用 6 N 的力来拉它们，这时弹簧的总伸长量应为（B） A.12 mm B.24 mm C.16 mm D.32 mm
题型一 对形变与弹力的关系的理解
例 1 如图所示的甲、乙、丙三个小球均处于静止状态，各接触
面均光滑，请思考三个小球各受几个弹力作用？并指出弹力的具体方
栏
向.
目 链
接
解析：甲受一个弹力作用，方向垂直于水平支持面竖直向上；乙 受一个弹力作用，方向垂直于水平面竖直向上；丙受两个弹力作用， 一个水平向左，另一个沿半径方向斜向右上方.