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1、第2课时 弹 力,研究学考明确要求,知识点一 弹性形变和弹力 基 础 梳 理 1.弹性形变和弹力 (1)形变：物体在力的作用下_或_的改变。 弹性形变:物体在形变后,撤去作用力时能够_的形变。 非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变。 (2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体_(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。 (3)弹力：发生_形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。,形状,体积,恢复原状,不能,弹性,2.弹力产生的条件：(1)两物体_；(2)发生_形变。 思考 (1)一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生
2、了弹力，如图1所示。海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？,相互接触,弹性,图1,(2)如图2所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块。橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？,图2,答案 (1)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上(如图甲)。 铁块对海绵的压力：发生形变的铁块要恢复原状，对与它接触的海绵产生的作用，方向垂直接触面向下(如图乙),(2)由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上)。,即 学 即 练 1.下列关于弹力的说法中正确的是(
3、) A.相互接触的两个物体间必然有弹力存在 B.不接触的物体间也可能存在弹力 C.只要物体发生形变就一定有弹力 D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力 解析 弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变。所以D正确，A、B、C错误。 答案 D,2.一玩具汽车停在模型桥面上，如图3所示，下列说法正确的是( ),图 3,A.桥面受到向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 B.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C.汽车受到向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D.汽车受到向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变,解析 由于车(轮胎)发生了弹性形变，对桥面有向下的弹力，选项A错误；汽车与桥面相互挤
4、压，都发生了形变，选项B错误；由于桥面发生了弹性形变，对汽车有向上的弹力，选项C正确，D错误。 答案 C,技巧点拨 弹力的产生是因为施力物体发生了弹性形变，对受力物体产生与施力物体形变方向相反的作用力，解题时要注意弄清是谁对谁的弹力，并注意区分是施力物体还是受力物体发生了弹性形变。,知识点二 几种弹力及方向 基 础 梳 理 1.压力、支持力的方向：总是_于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的_；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过_。 2.绳的拉力方向：总是_并指向绳_的方向。 3.几种常见的弹力 发生弹性形变的物体，由于恢复原状产生弹力，弹力的方向由施力物体的形变的方向决定，弹力
5、的方向总与施力物体形变的方向相反。,垂直,切线,球心,沿着绳,收缩,思考 如何判断弹力的有无？ 答案 直接法 对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断： 物体间相互接触和发生弹性形变。 假设法 假设将与研究对象接触的物体撤去，判断研究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力。 状态法 因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力。,典 例 精 析 【例1】 在图中，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是( ),解析 假设将与研究对象接触的物体逐一移走
6、，如果研究对象的运动状态发生变化，则表示它们之间有弹力；如果运动状态无变化，则表示它们之间无弹力。四个选项中当B选项中的B物体移走后，A物体一定会摆动，所以B选项中A、B间一定有弹力。 答案 B,易错警示 判断弹力有无的两大误区 (1)误认为只要有接触一定存在弹力作用，而忽略了弹力产生的另一个条件发生弹性形变。 (2)误认为有形变一定有弹力，忽略了弹性形变与范性形变(撤去外力后不能恢复原状的形变)的区别。,【例2】 在半球形光滑碗内，斜搁一根筷子，如图4所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( ),图4,A.均竖直向上 B.均指向球心O C.A点处指向球心
7、O，B点处竖直向上 D.A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上,解析 碗对筷子A、B两点处的作用力属于弹力，而接触处的弹力总是垂直于接触面，因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键。 在A点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以在A点处的接触面是球面在该点的切面，此处的弹力与切面垂直，即指向球心O。在B点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在B点处的接触面与筷子平行，此处的弹力垂直于筷子斜向上。故正确答案为D。 答案 D,技巧点拨 判断弹力方向的方法 方法1：先明确两物体之间弹力的作用类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。 方法2：根
8、据物体的运动情况，利用平衡条件判断。,即 学 即 练 3.画出图5甲、乙、丙中小球A和丁中杆所受的弹力方向。,图5,答案,知识点三 胡克定律 基 础 梳 理 1.内容：在_内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_。 2.公式：F_。 3.说明 (1)应用条件：弹簧发生形变时必须在_内。 (2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度。 (3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关。,弹性限度,正比,kx,弹性限度,(4)Fx图象是一条过原点的倾斜直线(如图6所示)，直线的斜率表示弹簧的_。,劲度系数k,图6,(5
9、)弹簧弹力的变化量F与形变量的变化量x也成正比，即Fkx。,4.探究弹力和弹簧伸长量的关系 (1)实验目的 探究弹力与弹簧伸长量之间的关系 。 学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据。 (2)实验原理,图7,如图7所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，其伸长量x可以用弹簧的长度减去原长来求得，即xll0。 (3)实验步骤 将弹簧放在水平光滑桌面上，让其自然伸长，用刻度尺测出弹簧自然伸长时的长度，即原长l0。,图8,如图8所示，在弹簧下端挂上质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1，记录m1
10、和l1求出弹簧的伸长量x1，并填入自己设计的表格中。 改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并求出每次弹簧的伸长量x2、x3、x4、x5，填入表格中。,(4)数据处理 以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，描点后连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。 以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数。首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数。 得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义。,典 例 精 析 【例3】 探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂 15
11、N重物时，弹簧长度为0.16 m，悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( ) A.L00.02 m，k500 N/m B.L00.10 m，k500 N/m C.L00.02 m，k250 N/m D.L00.10 m，k250 N/m,答案 D,【例4】 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中： (1)以下说法正确的是( ) A.弹簧被拉伸时，可以超出它的弹性限度 B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
12、,(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图9所示，则弹簧的原长L0 cm，劲度系数k N/m。,图9,答案 (1)B (2)10 50,技巧点拨 分析弹簧的FL图象的思路 (1)找截距图象在横轴的截距表示弹簧的原长。 (2)求斜率图象的斜率表示弹簧的劲度系数。 (3)列方程恰当选取图象上的点列方程或方程组，同时注意坐标轴对应物理量的单位。,即 学 即 练 4.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图10所示。下列表述正确的是( ),图10,A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 解析 图象中的斜率表示劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，B正确；图线与l的截距表示原长，则a的原长比b的短，A错误；弹力与弹簧的伸长成正比，D错误。 答案 B,
