2022高一物理学案 3.2 弹力 (人教版必修1)

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3.2 弹力 学案(人教版必修1)
1形变物体在力的作用下________或________发生改变的现象.
2弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够________________的形变.
3弹力:发生________________的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生的力.
4弹性限度:当形变超过一定的限度撤去作用力后物体不能完全恢复_____________这个限度叫弹性限度.
5弹力的产生条件
(1)两物体________________;(2)发生________________.
6常见弹力
平时所说的____________________和______都是弹力绳中的弹力通常称为________.
7弹力的方向
(1)压力和支持力的方向________于物体的接触面.
(2)绳的拉力沿着绳且指向绳________的方向.
8胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时弹力的大小Fnfj金属防静电跟______________________________成正比.
(2)公式:________其中k为弹簧的________________单位:牛顿每米符号________它的大小反映了弹簧的软硬程度.
思考:放在水平桌面上的书与桌面相互挤压书对桌面产生的弹力F1竖直向下常称做压力桌面对书产生的弹力F2竖直向上常称做支持力如图1所示.F1F2分别是哪个物体发生形变产生的?
图1
 
 
 
弹性形变和弹力
1弹性形变
[问题情境]
(1)压缩弹簧海绵用手弯曲竹片我们能明显地观察到什么现象?
(2)我们用力拉弹簧直到不能再伸长会看到什么现象?
[要点提炼]
(1)物体在力的作用下形状或________发生改变的现象叫做形变.
(2)物体发生形变后在撤去外力时能够恢复原状这种形变叫做________形变.
(3)弹性限度:如果形变过大超过了一定的限度撤去作用力后物体就不能完全恢复原来的形状这个限度叫做弹性限度.弹簧在使用过程中不能超过其弹性限度.
2弹力
[问题情境]
你用扁担挑过水吗?打过弹弓吗?玩过蹦蹦床吗?练过拉力器吗?总结一下在这些活动中你感受到了什么样的作用力?在物理学中把它们叫做什么力?
 
 
 
 
[要点提炼]
磁悬浮鼠标(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢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.
(2)弹力产生的条件:物体直接相互______;物体发生________________.
(3)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向____.
一般情况:凡是支持物对物体的支持力都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体.
一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向指向线(或绳)收缩的方向.
弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直面面接触点面接触时弹力的方向都是垂直于接触面的.
弹力的大小:与形变大小有关.一般来说形变越大弹力越大.
胡克定律
1胡克定律:弹簧发生弹性形变时弹力的大小和弹簧__________________成正比Fkx其中k是弹簧的劲度系数单位的符号是N/m.
2注意的问题:
(1)胡克定律的成立是有条件的就是弹簧发生“________________”即必须在弹性限度
内.
(2)Fkx中的x是弹簧的____________是弹簧的伸长(或缩短)的长度而不是弹簧的长度.
(3)Fkx木胶粉中的k是弹簧的劲度系数它反映了弹簧的软硬程度大小由弹簧本身的性质决定与弹力的大小________.
(4)在应用Fkx要把各物理量的单位统一到国际单位制中.
(5)公式ΔFkΔx可作为胡克定律的推论使用式中ΔFΔx分别表示弹力变化量和形变变化量.
(6)判断弹簧弹力的方向时要注意弹簧是被拉伸还是被压缩或两者均有可能计算弹簧弹力大小的方法一般是根据胡克定律有时也根据平衡条件来计算.                   
例1 关于弹力的产生下列说法正确的是(  )
A只要两物体相接触就一定产生弹力
B只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C只要物体发生形变就一定产生弹力
D只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
图2
例2 如图2所示一个质量分布均匀的球放在互成120°角的两块光滑平面之间保持静止状态球与水平面AB相切于a与倾斜面AC相切于b试分析球的受力情况画出球的受力示意图.
图3
变式训练1 如图3所示一小球用两根轻绳挂于天花板上小球静止绳1倾斜绳2恰好竖直则小球所受的作用力有(  )
A1个              B.2个
C3个              D.4个
图4
例3 如图4所示一个球放在“V”形两光滑面ACAB处于静止状态请分析球受弹力的情况.
变式训练2 如图5所示光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O重心在P静止在竖直墙和桌边之间.试画出小球所受弹力.
图5
例4 竖直悬挂的弹簧下端挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm;挂重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm则弹簧原长为______ cm劲度系数为______ N/m.
图6
变式训练3 如图6所示AB两物体的重力分别是GA=3 NGB=4 N.A用细线悬挂在顶板上B放在水平面上AB间轻弹簧中的弹力F=2 N则细线中的张力FTB对地面的压力FN的可能值分别是(  )
A5 N和6 N
B5 N和2 N
C1 N和6 N
D1 N和2 N
【效果评估】
1下列有关弹力的一些说法中正确的是(  )
A只有弹簧才有可能施加弹力
B施加弹力的物体一定有形变
C墨水瓶放在课桌上墨水瓶对课桌施加了弹力但墨水瓶并没发生形变
D压力就是竖直向下压的力
2将一本书放在水平桌面上静止则下面说法中正确的是(  )
A书对桌面的压力就是书受的重力施力物体是地球
B书对桌面的压力是弹力在数值上等于书受的重力
C书对桌面的压力是弹力是由于书发生形变而产生的
D书能静止是由于书的重力大于桌面对书的支持力
3下列叙述中错误的是(  )
A压力支持力和拉力都是弹力
B压力和支持力的方向总垂直于接触面
C轻绳轻杆上产生的弹力总是在沿绳杆的直线上
D轻杆不同于轻绳弹力的方向可以不在沿杆的直线上
4画出图7中小球或杆所受弹力的示意图.
图7

参考答案
课前自主学习
1形状 体积
2恢复原状
3弹性形变
4原来的形状
5(1)接触 (2)弹性形变
6压力 支持力 拉力 张力
7(1)垂直 (2)收缩
8(1)弹簧伸长(或缩短)的长度x (2)Fkx 劲度系数 N/m
思考 书对桌面产生的压力是由于书的形变对桌面产生向下的弹力而桌面对书产生的支持力是由于桌面发生形变对书产生向上的弹力.
核心知识探究
1.
[问题情境]
(1)观察到形状或体积发生了改变.
(2)弹簧被拉直后不能恢复原长.
[要点提炼]
(1)体积 (2)弹性
[要点提炼]
(2)接触 弹性形变 (3)相同
[要点提炼]
1伸长(或缩短)的长度x
2(1)弹性形变 (2)形变量 (3)无关
解题方法探究
例1 D [弹力的产生有两个条件:一是物体要接触;二是要发生弹性形变.A、C选项都只有弹力产生条件的一个方面故A、C错误;B选项只说相互吸引说明有力存在但不一定是弹力故B错误.]
例2 见解析
解析 方法一 放在水平面上的球由于受到重力的作用而挤压水平面使水平面和球同时发生微小形变.水平面AB由于发生微小的压缩形变后要恢复原状对球产生垂直于水平面向上的弹力Fa.球与倾斜面AC相切于b球是否受到AC面对它的弹力作用呢?假设把AC面轻轻地从左侧拆除将观察到球仍保持静止状态.现球与AC面虽然在b点接触但不相互挤压不发生形变AC面对球没有弹力作用.综上所述球受到重力G和水平面AB对它的支持力Fa两个力的作用保持静止状态满足二力平衡的条件FaG受力示意图如图甲所示.
甲     乙
方法二 假设法
假设所有与研究对象接触的物体都施加了弹力画出假设状态下的受力图判断受力情况与原有状态是否矛盾.若矛盾说明假设不正确usb转并口,则两者间无弹力产生;若不矛盾说明假设正确则有弹力产生.现用这种思路再分析上例.假设AC面和水平面AB对球体都产生弹力分别为FbFa.对球体进行受力分析如图乙所示.由图可知Fb的存在显然不能使球体处于静止状态与题设条件(球体静止)相矛盾.故AC面对球体无弹力.
变式训练1 B
例3 如下图所示.
解析 由于球受到竖直向下的重力作用一定与AB面和AC面相互挤压所以球一定受到
两斜面的弹力作用弹力的方向与斜面形变的方向相反分别垂直于AB面和AC面指向球体.
此题也可以用假设法判断假设去掉其中一个斜面则球都不能静止由此可知两斜面对球都有弹力作用.
水泥浆比重检测变式训练2 
例4 10 200
解析 弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长由胡克定律得知:弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比Fkx其中k为劲度系数x为弹簧伸长量x在数值上等于伸长后总长度L减去原长L0xLL0.改变悬挂重物的重力伸长量变化这样可以列出两个方程通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数.
设弹簧的原长为L0劲度系数为k设挂G1=4 N的重物时弹簧的长度为L1G2=6 N的重物时弹簧的长度为家用智能豆腐机L2L1=12 cmL2=13 cm由胡克定律得:
G1k(L1L0)
G2k(L2L0)
代入数据解得:L0=10 cmk=200 N/m
即弹簧原长为10 cm劲度系数为200 N/m.
变式训练3 BC
效果评估
1B 2.BC 3.C
4如图所示

本文发布于:2024-09-25 01:22:58,感谢您对本站的认可!

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