1、第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用第一節探究形變與彈力的關系第一節探究形變與彈力的關系第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用學習目標學習目標1.知道形變的概念及彈力產生的原因和條件，并會判斷知道形變的概念及彈力產生的原因和條件，并會判斷彈力的方向彈力的方向2知道壓力、支持力、拉力都是彈力，加強學生理論知道壓力、支持力、拉力都是彈力，加強學生理論聯系實際的意識聯系實際的意識3了解胡克定律及計算彈簧彈力的方法了解胡克定律及計算彈簧彈力的方法4初步了解用圖象處理實驗數據，提高學生的探究興初步了解用圖象

2、處理實驗數據，提高學生的探究興趣和能力趣和能力5會作力的圖示和力的示意圖會作力的圖示和力的示意圖欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用新知初探自主學習新知初探自主學習一、認識形變一、認識形變自研教材自研教材1形變形變(1)定義：物體形狀發生變化簡稱為形變定義：物體形狀發生變化簡稱為形變(2)分類分類:_、_、彎曲形變和扭曲形變、彎曲形變和扭曲形變2彈性：彈性：彈簧具有恢復彈簧具有恢復_的性質的性質3彈性形變：彈性形變：任何物體受到外力作用后都會產生形變，任何物體受到外力作用后都會產生形變，撤去外力后撤去外力后,物體能完全恢復物體能完全恢復_的形變的形變,稱為彈性形

3、變稱為彈性形變4彈性限度：彈性限度：形變過大，超過一定限度，物體的形狀不形變過大，超過一定限度，物體的形狀不能能_，這個限度叫彈性限度，這個限度叫彈性限度壓縮形變壓縮形變拉伸形變拉伸形變原狀原狀原狀原狀完全恢復完全恢復欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用成功體驗成功體驗有些物體受到力的作用后可以發生明顯的形變，而有些有些物體受到力的作用后可以發生明顯的形變，而有些物體受到力的作用后，無法觀察到它的形變，如用手壓物體受到力的作用后，無法觀察到它的形變，如用手壓桌面等，是不是這些比較硬的物體不發生形變？桌面等，是不是這些比較硬的物體不發生形變？提示：提示：任何物體受

4、到力的作用后都發生形變，只不過有任何物體受到力的作用后都發生形變，只不過有些明顯，有些不明顯，但我們可以通過顯示微小形變的些明顯，有些不明顯，但我們可以通過顯示微小形變的裝置來觀察裝置來觀察欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用二、探究彈力二、探究彈力自研教材自研教材1彈力的概念：彈力的概念：產生產生_的物體由于要恢復原狀，會對的物體由于要恢復原狀，會對與它與它_的物體產生力的作用，這種力稱為彈力的物體產生力的作用，這種力稱為彈力2彈力的方向彈力的方向(1)壓力和支持力的方向：壓力和支持力的方向：_于支持面指向于支持面指向_物體物體或或_的物體的物體(2)繩子的拉

5、力的方向：沿繩子指向繩子繩子的拉力的方向：沿繩子指向繩子_的方向的方向形變形變接觸接觸垂直垂直被壓被壓被支持被支持收縮收縮欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用成功體驗成功體驗判斷正誤判斷正誤(1)物體間只要接觸就一定能產生彈力物體間只要接觸就一定能產生彈力()(2)物體只要發生形變就一定產生彈力物體只要發生形變就一定產生彈力()提示：提示：(1)物體間若要產生彈力必須同時具備兩個條件：物體間若要產生彈力必須同時具備兩個條件：接觸且發生彈性形變，故錯誤接觸且發生彈性形變，故錯誤(2)中的形變不一定是彈性形變，不一定產生彈力，故錯中的形變不一定是彈性形變，不一定產生

6、彈力，故錯誤誤欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用3胡克定律胡克定律自主探究自主探究下表是某同學為下表是某同學為“探究彈力探究彈力F和彈簧伸長和彈簧伸長x的關系的關系”所測所測的幾組數據，并作出了的幾組數據，并作出了Fx圖象根據圖象得到的結論圖象根據圖象得到的結論是：彈力大小與彈簧的伸長量成是：彈力大小與彈簧的伸長量成_.實驗序號實驗序號123456F/N00.981.962.943.924.90 x/cm01.002.053.003.955.00正比正比欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用成功發現成功發現(1)內容：在彈性限度內

7、，彈簧彈力內容：在彈性限度內，彈簧彈力F的大小與彈簧的的大小與彈簧的_量量x成正比成正比(2)表達式：表達式：_.k稱為彈簧的勁度系數，單位為稱為彈簧的勁度系數，單位為_，讀作牛頓每米，讀作牛頓每米不同的彈簧，其勁度系數不同的彈簧，其勁度系數_伸長伸長(或縮短或縮短)FkxN/m不同不同欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用三、力的圖示三、力的圖示自研教材自研教材長度長度箭頭箭頭欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用成功體驗成功體驗一個物體受多個力，在作多個力的圖示時，選標度時需一個物體受多個力，在作多個力的圖示時，選標度時需要注意什

8、么？要注意什么？提示：提示：畫同一物體受到的不同的力時要用同一標度，這畫同一物體受到的不同的力時要用同一標度，這樣才能比較各力的大小樣才能比較各力的大小欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用要點探究講練互動要點探究講練互動要點一力的圖示要點一力的圖示1力的圖示力的圖示(1)為了更形象、直觀地表達力，我們可用一根帶箭頭的為了更形象、直觀地表達力，我們可用一根帶箭頭的線段來表示一個力的大小、方向和作用點這種表示力線段來表示一個力的大小、方向和作用點這種表示力的方法，叫做力的圖示的方法，叫做力的圖示(2)畫力的圖示的三個步驟：畫力的圖示的三個步驟：選定標度選定標度(用多

9、少毫米的線段表示多少牛的力用多少毫米的線段表示多少牛的力)；從作用點沿力的方向畫一線段，根據選定的標度和力從作用點沿力的方向畫一線段，根據選定的標度和力的大小按比例確定線段的長度，并在線段上加上刻度；的大小按比例確定線段的長度，并在線段上加上刻度；在線段的一端加箭頭表示力的方向，箭尾在線段的一端加箭頭表示力的方向，箭尾(或箭頭或箭頭)在在力的作用點上，力的方向所在的直線叫力的作用線力的作用點上，力的方向所在的直線叫力的作用線欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用2力的示意圖力的示意圖(1)力的示意圖只畫出力的作用點和方向，表示物體在這力的示意圖只畫出力的作用點和方

10、向，表示物體在這個方向上受到了力個方向上受到了力(2)力的圖示與力的示意圖不同，力的示意圖只表示物體力的圖示與力的示意圖不同，力的示意圖只表示物體受哪些力的作用及力的方向如何，不需要選定標度嚴格受哪些力的作用及力的方向如何，不需要選定標度嚴格畫出線段的長度畫出線段的長度欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用 物體物體A對物體對物體B的壓力為的壓力為20 N，如圖所示，試畫出，如圖所示，試畫出這個力的圖示這個力的圖示【審題指導審題指導】解答本題時應把握以下三點：解答本題時應把握以下三點：(1)明確受力物體是明確受力物體是A物體還是物體還是B物體物體(2)明確力的大小

11、、方向和作用點明確力的大小、方向和作用點(3)嚴格按照力的圖示畫法進行作圖嚴格按照力的圖示畫法進行作圖例例1欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用【精講精析精講精析】畫力的圖示的方法，畫力的圖示的方法，首先要選定一個合適的標度首先要選定一個合適的標度(1)選取標度選取選取標度選取5 mm長的線段表示長的線段表示5 N的力，如圖所示的力，如圖所示(2)從力的作用點從力的作用點O沿豎直方向畫一線段，線段的長度為沿豎直方向畫一線段，線段的長度為標度的標度的4倍，即取倍，即取20 mm長，并在線段上加上刻度長，并在線段上加上刻度(3)在線段端點處加上箭頭，表示力的方向，如

12、圖所示在線段端點處加上箭頭，表示力的方向，如圖所示【答案答案】見精講精析見精講精析欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用【規律方法規律方法】畫力的圖示應按上述三個步驟進行，同畫力的圖示應按上述三個步驟進行，同時應注意選定標度的科學性、規范性注意：時應注意選定標度的科學性、規范性注意：(1)不能用不能用不同標度畫同一物體所受的各個力不同標度畫同一物體所受的各個力(2)選標度應根據力選標度應根據力的大小合理設計一般情況下，線段應分為的大小合理設計一般情況下，線段應分為25段段(3)對于規則物體，力的作用點一般畫在受力物體的幾何中對于規則物體，力的作用點一般畫在受力物體

13、的幾何中心處心處欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用跟蹤訓練跟蹤訓練1(2013武漢高一檢測武漢高一檢測)圖甲、乙中圖甲、乙中A的重量均為的重量均為10 N，畫出，畫出它們所受重力的圖示它們所受重力的圖示欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用解析：此題按以下步驟進行作圖：解析：此題按以下步驟進行作圖：選定標度：此題用選定標度：此題用4 mm長的線段表示長的線段表示2 N的力的力從作用點從作用點(重心重心)沿力的方向畫一線段，根據選定的標沿力的方向畫一線段，根據選定的標度，線段長短和力的大小成正比，線段上加刻度，如圖度，線段長短和力的

14、大小成正比，線段上加刻度，如圖所示，沿豎直向下的方向畫一段五倍于標度所示，沿豎直向下的方向畫一段五倍于標度(即即20 mm)的的線段；線段；在線段上加箭頭表示力的方向在線段上加箭頭表示力的方向答案：見解析答案：見解析欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用要點二彈力的產生和彈力有無的判斷方法要點二彈力的產生和彈力有無的判斷方法1彈力的成因彈力的成因相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有當兩個物體相相互接觸的物體間不一定存在彈力，只有當兩個物體相互擠壓或拉伸產生彈性形變時，由于物體要恢復原狀，互擠壓或拉伸產生彈性形變時，由于物體要恢復原狀，才在接觸位置對與它接觸的物體產

15、生彈力所以彈力產才在接觸位置對與它接觸的物體產生彈力所以彈力產生的直接原因是由施力物體發生形變引起的生的直接原因是由施力物體發生形變引起的2彈力產生的過程彈力產生的過程欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用3彈力有無的判斷方法彈力有無的判斷方法(1)根據彈力產生的條件來判斷，彈力產生的條件有兩根據彈力產生的條件來判斷，彈力產生的條件有兩個：物體間相互接觸并且發生彈性形變，兩個條件必須個：物體間相互接觸并且發生彈性形變，兩個條件必須同時滿足才有彈力產生同時滿足才有彈力產生(2)對于形變不明顯的情況，可用以下兩種方法來判斷對于形變不明顯的情況，可用以下兩種方法來判斷利

16、用假設法判斷利用假設法判斷可假設在該處把與物體接觸的另一個物體去掉看此物可假設在該處把與物體接觸的另一個物體去掉看此物體還能否在原位置保持原來的狀態，若能保持原來的狀體還能否在原位置保持原來的狀態，若能保持原來的狀態則說明物體間無彈力作用；否則，有彈力作用態則說明物體間無彈力作用；否則，有彈力作用欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用利用力的作用效果分析利用力的作用效果分析如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應的作用效如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應的作用效果，或使受力物體發生形變或改變受力物體的運動狀果，或使受力物體發生形變或改變受力物體的運動狀態，看

17、物體的受力是否與物體的運動狀態相符合，從而態，看物體的受力是否與物體的運動狀態相符合，從而確定物體所受彈力的有無確定物體所受彈力的有無欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用 (單選單選)在下圖中，在下圖中，A、B之間一定有彈力的是之間一定有彈力的是()例例2欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用【關鍵提醒關鍵提醒】解答本題時應把握以下兩點：解答本題時應把握以下兩點：(1)首先明確兩物體間是否相互接觸首先明確兩物體間是否相互接觸(2)利用假設法判定彈力是否存在利用假設法判定彈力是否存在【精講精析精講精析】兩物體間產生彈力的條件除了相互接

18、觸兩物體間產生彈力的條件除了相互接觸外，還要相互擠壓產生彈性形變外，還要相互擠壓產生彈性形變A、C、D圖中圖中A、B間間雖有相互接觸，但不一定相互擠壓，故選雖有相互接觸，但不一定相互擠壓，故選B.【答案答案】B【規律方法規律方法】分析兩物體間是否有彈力，關鍵是明確分析兩物體間是否有彈力，關鍵是明確彈力產生的兩個條件彈力產生的兩個條件(1)相互接觸相互接觸(2)發生彈性形變是否同發生彈性形變是否同時具備時具備欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用跟蹤訓練跟蹤訓練2如圖所示，有一球放在光滑水平面如圖所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面上，并和光滑斜面AB接觸

19、，球靜止，分析球所受的彈力接觸，球靜止，分析球所受的彈力解析：可用解析：可用“假設法假設法”，即假設去掉，即假設去掉AB面，球仍然能夠面，球仍然能夠保持原來的靜止狀態，則可以判斷球與保持原來的靜止狀態，則可以判斷球與AB面的接觸處沒面的接觸處沒有彈力；假設去掉有彈力；假設去掉AC面，則球將向下運動，故在與面，則球將向下運動，故在與AC面面的接觸處球受到彈力，其方向垂直于的接觸處球受到彈力，其方向垂直于AC面向上面向上答案：球與答案：球與AB面無彈力；球與面無彈力；球與AC面有彈力面有彈力欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用要點三彈力方向的確定要點三彈力方向的確定

20、彈力的方向與施力物體形變方向相反，作用在迫使物體彈力的方向與施力物體形變方向相反，作用在迫使物體發生形變的那個物體上，幾種常見情況如下表：發生形變的那個物體上，幾種常見情況如下表：類型類型方向方向示意圖示意圖接觸接觸方式方式面與面面與面垂直公共接觸面垂直公共接觸面點與面點與面過點垂直于面過點垂直于面點與點點與點垂直于切面垂直于切面欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用類型類型方向方向示意圖示意圖輕繩輕繩沿繩收縮方向沿繩收縮方向輕桿輕桿可沿桿可沿桿可不沿桿可不沿桿輕彈簧輕彈簧沿彈簧形變的反方向沿彈簧形變的反方向特別提醒：特別提醒：判斷彈力方向的方法是：先明確兩物體之

21、間判斷彈力方向的方法是：先明確兩物體之間作用的類型作用的類型,再根據各種類型的特點來判斷彈力的方向再根據各種類型的特點來判斷彈力的方向欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用 在如圖所示的圖中畫出物體在如圖所示的圖中畫出物體P受到的各接觸點或面受到的各接觸點或面對它的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙中物體對它的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙中物體P處于靜止處于靜止狀態，丁中物體狀態，丁中物體P(即球即球)在水平面上勻速滾動在水平面上勻速滾動【關鍵提醒關鍵提醒】解答本題時應把握以下三點：解答本題時應把握以下三點：(1)當物體與平面當物體與平面(或曲面或曲面)接觸，彈力垂直于

22、面接觸，彈力垂直于面(或曲面接或曲面接觸點處切面觸點處切面)(2)繩上彈力沿繩并指向繩收縮方向繩上彈力沿繩并指向繩收縮方向(3)與球面接觸的彈力方向延長線或反向延長線過球心與球面接觸的彈力方向延長線或反向延長線過球心例例3欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用【精講精析精講精析】甲屬于繩的拉力，應沿繩指向繩收縮的甲屬于繩的拉力，應沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中A點屬于點與球面相點屬于點與球面相接觸，彈力應垂直于球面的切面斜向上，必過球心接觸，彈力應垂直于球面的切面斜向上，必過球心O，B點屬于點與桿相接觸，彈力應垂直

23、于桿向上；丙中點屬于點與桿相接觸，彈力應垂直于桿向上；丙中A、B兩點都是球面與平面相接觸，彈力應垂直于平面，且必兩點都是球面與平面相接觸，彈力應垂直于平面，且必過球心，所以過球心，所以A處彈力方向水平向右，處彈力方向水平向右，B處彈力垂直于斜處彈力垂直于斜面向左上方，且都過球心；丁中小球面向左上方，且都過球心；丁中小球P不管運動與否，都不管運動與否，都是屬于平面與球面相接觸，彈力應垂直于平面，且過球是屬于平面與球面相接觸，彈力應垂直于平面，且過球心，即向上心，即向上欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用它們所受彈力的示意圖如圖所示它們所受彈力的示意圖如圖所示【答案

24、答案】見精講精析見精講精析【規律方法規律方法】作彈力示意圖時確定力的方向的方法作彈力示意圖時確定力的方向的方法(1)若接觸面之一為平面，則彈力一定垂直于該平面；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；若接觸面之一為球面，則彈力一定過球心；(3)若接觸面之一為曲面，則彈力一定垂直于過接觸點的若接觸面之一為曲面，則彈力一定垂直于過接觸點的切面；切面；(4)若接觸處之一為一直線，則彈力一定垂直于該直線若接觸處之一為一直線，則彈力一定垂直于該直線欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用跟蹤訓練跟蹤訓練3(2013華南師大附中高

25、一檢測華南師大附中高一檢測)分別對下列分別對下列A、B圖中小圖中小球、球、C圖中桿畫出受力示意圖圖中桿畫出受力示意圖(A中小球用細繩掛在光滑中小球用細繩掛在光滑的墻上，的墻上，B中小球用細繩拴著擱在角上，中小球用細繩拴著擱在角上，C中桿放在光滑中桿放在光滑的半球型碗中的半球型碗中)欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用解析：各物體受力如圖所示：解析：各物體受力如圖所示：答案：見解析答案：見解析欄目欄目導引導引第三章研究物體間的相互作用第三章研究物體間的相互作用要點四胡克定律的理解要點四胡克定律的理解1關于胡克定律應注意以下四點關于胡克定律應注意以下四點(1)成立條件：在彈性限度內成立條件：在彈性限度內(2)彈簧的形變量彈簧的形變量x：彈簧伸長：彈簧伸長(或縮短或縮短)的長度，不是彈簧的長度，不是彈簧的原長的原長(3)勁度系數勁度系數k：反映了彈簧的：反映了彈簧的“軟軟”、“硬硬”程度，由彈程度，由彈簧本身的性質決定簧本身的性質決定(4)推論式：推論式：Fkx，式中，式中F、x分別表示彈力的變化