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).docx

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(L 1-L 0) ，即 80=k(14- L 0)弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为F2=k(L 0 -L2)，即40=k (L有上面两式可得到0 - 8)，k=20 N/cm , L0= 10cm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 F2 800 N 的拉力作用时，弹簧伸长为x240 cmD.当弹簧伸长为x1时，弹簧产生的拉力是F1200 N20cm