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1、第2节弹力,同步导学方案,课后强化演练,要点一形变的定义及分类 1形变的定义 物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象叫做形变,2形变的两个方面 (1)形状的改变：指受力时物体的外形发生变化如橡皮条拉紧时，由短变长；撑竿跳高时，运动员手中的撑竿由直变曲 (2)体积的改变：指受力的物体体积发生变化如用力压排球，排球的体积变小，用力压海绵，海绵的体积变小,3形变的种类 (1)弹性形变：如下图所示，像弹簧这样，撤去外力作用后能够恢复原状的形变,(2)非弹性形变：如下图所示，像橡皮泥这样，撤去外力后，在形变后不能恢复原状的形变 4弹性限度 当弹性形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个
2、值叫弹性限度，它是弹性形变的极限,5显示微小形变的方法 (1)光学放大法：如课本中用反射光线的角度的改变来研究桌面的形变 (2)力学放大法：把一个圆玻璃瓶装满水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，如图所示，用手按压玻璃壁，细管中的水就会上升，松开手，水面又降回原处,说明：按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小，故细管中的水被挤压上升；松开手，即撤去外力，弹性形变恢复原状，容积恢复，故细管中水面又降回原处,有的同学误认为有力作用在物体上，物体就一定能发生形变 辨析：力作用在物体上不一定使物体发生形变力的作用效果有两个，一是使物体改变运动状态，二是使物体发生形变，两个效果不一定同时出现例如，拉力作用在弹
3、簧上，弹簧可伸长；重力作用在物体上，物体在空中可加速下落所以，力作用在物体上不一定使物体发生形变，但物体受力作用后仍处于静止时，一定要发生形变,要点二弹力的定义及弹力的产生条件 1定义 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力 2弹力产生的条件 (1)物体直接接触；(2)接触处发生弹性形变,直接接触是产生弹力的必要条件即如果两个物体间有弹力的作用，则它们一定直接接触了但是，如果两个物体直接接触了，它们之间却不一定有弹力的作用,3弹力有无的判断方法 (1)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；发生弹性形变两个条件必须同
4、时满足才有弹力产生 (2)利用假设法判断：要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用，可假设将在此处与物体接触的物体去掉，看物体是否在该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,(3)根据物体的运动状态判断：看除了要研究的弹力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)，若满足，则无弹力存在；若不满足，则有弹力存在 (4)利用力的作用效果分析：如果相互接触的物体间存在弹力，则必有相应的作用效果，或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可利用作用效果确定弹力的有无,判断弹力有无时应灵活选用判断方法当直接法不易判断时，
5、可考虑运动状态判断法,要点三弹力的方向 1弹力的方向 弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，跟物体形变的方向相反 2几种常见弹力的方向 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，几种常见情况如下表：,(1)判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间作用的类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向 (2)轻杆的弹力方向较为复杂，一般根据物体的平衡及运动状态确定杆的弹力的方向,要点四胡克定律 1胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比 (2)公式：Fkx. 式中k称为弹簧的劲度系数，其单位为牛顿每米，符号为N/m.通常说，k越
6、大，弹簧越“硬”；k越小，弹簧越“软”,2透析胡克定律 (1)定律的成立条件：弹簧发生“弹性形变”且必须在弹性限度内 (2)表达式中的x是弹簧的形变量，即弹簧伸长(或缩短)的长度，不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，弹簧伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等，但方向不同,(3)表达式中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质决定的在国际单位制中k的单位为“N/m” (4)由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位，而劲度系数k又常以“N/m”为单位，因此在应用上式时要注意将各物理量单位统一到国际单位制中,(1)应用胡克定律解题时，Fkx中的x是弹簧的形变量 (2
7、)弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态来确定反之，如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压缩还是伸长状态.,判断图(甲)、(乙)、(丙)中小球是否受到弹力作用，若受到弹力，请指出其施力物体 【分析】从弹力的产生条件和效果分析,例 1,【解析】用消除法来判断小球是否受斜面的弹力，若将三个图中的斜面去掉，则(甲)图中小球无法在原位置静止，(乙)和(丙)两图中小球仍静止，(甲)图中小球受到斜面的弹力，施力物体是斜面，同时受细绳的弹力，施力物体是细绳；(乙)图中小球只受到细绳的弹力，不受斜面的弹力；(丙)图中小球只受水平面的弹力，不受斜面的弹力 【答案】(甲)图中小球受到绳的拉力和
8、斜面的支持力；(乙)图中小球受到绳的拉力；(丙)图中小球受到水平面的支持力,【方法总结】 判断有没有弹力，可以从下列步骤入手： (1)选择研究对象，明确接触情况 (2)假设在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉，分析研究对象是否还能在该位置处保持原来的状态 (3)若研究对象不能保持原来状态，说明原来该处有弹力；反之，则无弹力,如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有() A1个B2个 C3个D4个,变式训练1-1,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静止，
9、所以绳1不可能对球施加拉力 答案：B,在如图所示的图中画出物体P受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体P处于静止状态，丁中物体P(即球)在水平面上匀速滚动,例 2,【分析】解答本题时应把握以下三点： (1)当面(或曲面)接触，弹力垂直于面 (2)绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向 (3)与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心,【解析】甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以
10、A处弹力方向水平向右，B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球P不管运动与否，都是属于平面与球面相接触，弹力应垂直于平面，且过球心，即向上,它们所受弹力的示意图如图所示 【答案】见解析,【方法总结】 判断弹力方向的步骤： (1)确定物体之间弹力作用的类型 (2)确定产生弹力的物体 (3)找出使物体发生形变的外力方向 (4)确定物体形变的方向 (5)确定物体产生的弹力方向,画出图中A、B物体所受弹力的示意图，题图中各接触面均光滑，各物体均静止,变式训练2-1,解析：绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图(a)中物块与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支持的物体；图(b)中球面
11、与球面接触，支持力的方向沿两球心的连线指向小球 答案：见解析,如右图所示，为一轻质弹簧的弹力F和长度L的关系图线，试由图线确定： (1)弹簧的原长； (2)弹簧的劲度系数； (3)弹簧伸长15 cm时，弹力的大小,例 3,【答案】(1)10 cm(2)200 N/m(3)30 N,【方法总结】 胡克定律揭示了弹簧本身的特性(k)、弹力(F)和弹簧形变量(x)之间的关系，由胡克定律表达式Fkx知，已知F、k、x三个量之中任意两个量可求出第三个量，若求出形变量x，并且已知条件中给出了原长还可求弹簧的长度,如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数皆为k4102 N/m，悬挂的重物质量分别为m1
12、2 kg，m24 kg.若不计弹簧质量，g取10 N/kg，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为() A5 cm,10 cm B10 cm,5 cm C15 cm,10 cm D10 cm, 15 cm,变式训练3-1,答案：C,在研究对象的选择上有两类，一类是选单个物体作为研究对象，我们称之为隔离法；一类是把几个物体当作一个物体来处理，我们称之为整体法若几个物体相对静止时，我们可用整体法来研究,请画出图中小球受到的弹力的方向图中小球及装置均处于静止状态,例 4,【解析】图中杆对小球的弹力方向为竖直向上，如图所示 【答案】见解析,如图所示，重为G的物体A置于水平地面上，先后分别对A施加如图所示
13、竖直方向的力F和F，物体A始终保持静止，则关于以上两种情况下，地面对A的弹力大小可能是(),变式训练4-1,解析：加竖直向下的力F时，地面对A的弹力大小FNFG，FN随F大小的变化而变化，但FN不可能小于G.加竖直向上的力F时，地面对A的弹力FN大小等于(GF)，FN随F的变化而变化，最小为0，最大不超过G，所以A、B、D错，C对 答案：C,1.关于形变，下列说法正确的是() A物体形状的改变叫弹性形变 B物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变 C物体在去掉外力后能恢复原状的形变叫弹性形变 D任何物体在外力的作用下都能发生形变，不发生形变的物体是不存在的,解析：物体在力的作用下发生形变，当
14、力撤去后，物体又恢复原状，这样的形变才是弹性形变，所以A、B两项错误C项正确所有物体在外力作用下都发生形变，所以D项正确，正确答案为CD. 答案：CD,2探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N的重物时，弹簧长度为0.16 m，悬挂20 N的重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为() AL00.02 m，k500 N/m BL00.10 m，k500 N/m CL00.02 m，k250 N/m DL00.10 m，k250 N/m,解析：由胡克定律知F1k(L1L0)，F2k(L2L0)，代入数据解得：L00.10 m，k250 N/m. 答案：D,
15、3(20132014学年湖南师大附中高一上学期期中考试)关于弹力的有关说法中正确的是() A两个相互接触的物体之间一定会产生弹力 B只有弹簧才能产生弹力 C压力在性质上属于弹力，且压力的大小总等于重力 D放在桌子上的书本受到桌子对它的支持力，这是因为桌子发生了微小的弹性形变，它在恢复原状的过程中对书本产生了一个向上的弹力,解析：两个相互接触的物体之间不一定会产生弹力，故选项A错误；弹力产生在相互接触并发生弹性形变的两物体之间，故选项B错误；压力在性质上属于弹力，但压力大小和重力大小无关，选项C错误；放在桌子上的书本受到桌子对它的支持力，这是由于桌面发生了微小弹性形变，在恢复形变的过程中对书本产
16、生向上的弹力；选项D正确 答案：D,4如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力() A大小为2 N，方向平行于斜面向上 B大小为1 N，方向平行于斜面向上 C大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D大小为2 N，方向竖直向上,解析：小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向故D正确 答案：D,5分别对下列A、B图中小球、C图中杆画出受力示意图(A中小球用细绳挂在光滑的墙上，B中小球用细绳拴着搁在角上，C中杆放在光滑的半球形碗中),解析：各物体受力如图所示： 答案：见解析,本部分内容讲解结束,谢谢观看!,
