高中物理：3.1《探究形变与弹力的关系》学案2（粤教版必修1）.doc

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【要点导学】1物体在外力的作用下，所发生的 或 的改变叫形变，在外力停止作用后，能够 的形变叫弹性形变。2发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力3弹力产生的条件：（1）两物体必须直接接触；（2）两物体接触处发生形变（相互挤压） 弹力是接触力互相接触的物体间也不一定有弹力，要看接触处是否发生形变有些形变不容易看出，可用假设法判定 4弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反具体地说：（1）绳的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向（2）压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体5胡克定律F=kx（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算（2）式中的k为弹簧的劲度系数，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与弹簧的长短、粗细及材料有关（3）x为弹簧的形变量的大小。【范例精析】例1一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（ ）A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变解析：地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。本题正确的选项是BC。拓展：通过本题可以看出，弹力也是成对产生的。甲对乙挤压使乙产生形变，乙就会对甲产生弹力；同时乙对甲的弹力也使甲产生形变，甲的形变就对乙产生了弹力。一个物体的形变只能对别的物体产生弹力，不能对自己产生弹力。正确解答 C例2如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（ ）A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B.物体受重力、B点的支持力作用C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用解析：本题要排除二个干扰，一是地面的弹力就是B点的支持力；二是A点有没有弹力，在A点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在A点没有弹力。那么怎么样判断A点没有相互挤压的呢？我们可以用假设法，设想A处的墙壁撤消，球仍然保持静止状态，所以在A处没有弹力。本题正确的选项是B。拓展：在某些接触点处有无弹力难以确定时都可以用上述的假设法判断。我们设想B处的水平地面撤消，那么球就会下落，这就说明B处是有弹力的。例如图3-2-2中要判断静止的球与光滑平面AB、BC之间是否有弹力作用？我们也可以用假设法：若将AB去掉，看受力物体球仍可以保持静止状态故球A只受一个弹力N作用例3画出下列物体（物块或球）受到的弹力。解析：根据弹力产生的因素：物体相互接触；物体间有弹性形变。可画出各物体所受的弹力情况。 拓展：支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体,与使物体发生形变的外力方向相反.平面与平面接触, 弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触, 弹力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切线；曲面与曲面接触, 弹力方向垂直于公切线；点与平面接触,弹力方向垂直于平面；点与曲面接触,弹力方向垂直与曲面的切线方向.绳子产生的弹力方向总是沿绳子方向。例4一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8，试求该弹簧的劲度系数与原长解析：弹簧受拉力伸长时胡克定律的形式为F1=k(L1-L0) ， 即 80=k(14- L0)弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为F2=k(L0 -L2) ， 即 40=k (L0 - 8) ，有上面两式可得到 k=20 N/cm , L0= 10 cm拓展：应用胡克定律解题时，一定要正确找出形变量（一般应确定弹簧未形变时端点的位置），即拉伸或压缩的长度，而本题中的14cm和8cm，均指弹簧在某状态时的长度.【能力训练】1产生弹力的条件是_.接触并且有形变2除拉伸或缩短形变外，还有_形变和_形变。弯曲，扭转3压力和支持力的方向总是_接触面,压力指向被_的物体，支持力指向被_ 的 物体；绳子的张力（拉力）总是沿着_的方向. 垂直于，压，支持；绳子收缩4弹力的大小与发生形变的物体的_有关，还与形变的_有关；对于发生弹性形变的弹簧而言，弹力与弹簧的形变量（伸长或缩短的长度）成_.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示_,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_m. 材料，程度,正比 该弹簧形变量为1m时产生弹力500N 0.45.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（D）A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变D.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变6. 关于弹力下列说法正确的是(BCD ) A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力 B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力 C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大 D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同7物体A受到外力作用发生弹性形变时,发生形变的物体A对使它发生形变的物体B产生弹力作用,下列说法中正确的是(CD)A.物体A先发生形变,后产生弹力B.物体A先产生弹力,后发生形变C.弹力和形变是同时产生同时变化的D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用8如图325所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是(CD )A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的9关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是(B )A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小D.与弹簧本身特性,所受拉力的大小.形变大小都无关10如图326所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是( A )A.重力和绳对它的拉力B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C.重力和斜面对球的支持力D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力11画出图中A物体所受弹力的示意图12.将G=50N的物体悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm, 静止时弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数多大(如图甲)将弹簧从挂钩处摘下,在0点施加一个竖直向上的50N的拉力(图乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量又是多少?50N，2500N/m 2.0cm13.如图3-2-9所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是 ( BC )A.弹簧的劲度系数是2 NmB.弹簧的劲度系数是2X103NmC.当弹簧受F2800 N的拉力作用时，弹簧伸长为x240 cmD.当弹簧伸长为x120cm时，弹簧产生的拉力是F1200 N5