§3.1探究形变与弹力的关系【学习目标】一、知识目标1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出他们的方向。3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比二、能力目标：[来源:学+科+网]培养学生在实际问题中能够确定弹力的方向三、德育目标：在实验中，培养其观察能力，结合实际的求实精神。【学习重点】弹力产生的条件、弹力的方向【知识要点】[来源:学|科|网]弹力概念相互接触弹力产生条件发生形变压力或支持力的方向方向：绳的拉力方向【典型例题】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．【规律总结】弹力是否存在及其方向的判断方法：(1)对于形变明显的情况，如弹簧的弹力，可由形变情况直接判断．(2)对于形变不明显的情况，如支持面、杆或绳的弹力，常用假设法判断．其基本思路是：[来源:Z。xx。k.Com]①假设与研究对象接触的物体对研究对象无弹力的作用，判断研究对象的运动状态是否改变．②若运动状态不变，则此处不存在弹力．③若运动状态发生改变，则此处一定存在弹力．(3)根据物体的运动情况，利用平衡条件或牛顿第二定律
判断．此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再根据牛顿第二定律确定合力的方向，然后根据受力分析确定弹力的方向．【当堂反馈】1.关于力的下述说法中错误的是（）A．力是物体对物体的作用B．只有直接接触的物体间才有力的作用C．由有一定距离磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在D．力的大小可以用天平测量2.关于重力下列说法正确的是（）A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力C．同一物体在地球上，无论向上或向下运动都受到重力D．重力是由于地球吸引而产生的力3.如图1所示，篮球放在水平地板上并与直墙相靠，且处于静止状态，则篮球的受力情况是（）图1A．受重力，水平面的支持力和墙面的弹力B．受重力，水平面的支持力和墙面的静摩擦力C．受重力，水平面的支持力和水平面的静摩擦力D．受重力和水平面的支持力4．关于弹性形变，下列说法正确的是（）A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变D．物体受外力作用后的形变叫弹性形变5．书放在水平桌面上，桌面会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（）BA图2A．书的形变B．桌面的形变C．书和桌面的形变D．书受到的重力6.如图2所示，A、B两弹簧的劲度系数均为k(N/m)，两球重均为G（N），弹簧质量不计，两弹簧的伸长长度之和为（C）A．B．C．D．7、如图3所示，所有接触面皆光滑，画出下列物体所受弹力的示意图。
8、在弹性限度内，一根弹簧的劲度系数是100N/m，当伸长了2cm时，弹簧的弹力是多大？当缩短了5cm时，弹簧的弹力是多大？（）9、一根弹簧在弹性限度内，用3N拉时，其长度为20cm；用5N的力压时，其长度为12cm，求弹簧的自然长度是多少？F/N1.101.502.003.003.504.00L/cm22.0022.3522.7023.31[来源:Z,xx,k.Com]23.6524.0010、用测力计水平拉一端固定的弹簧，以此来测定此弹簧的劲度系数k，测出的拉力F与弹簧长度L之间的数据如下表所示：（1）做出此弹簧的F-L图线。（2）图线与L的交点表示什么物理意义？其值为多少？此弹簧的劲度系数为多少？【参考答案】1.BCD2.CD3.D4．C5．A6.C7、物体所受弹力的示意图。
8、（2N，5N）9、根据胡克定律由题有：；解得l0=17cm10、解析：（1）见下图L/cmF/N1.002.003.004.00202122232425（2）原长，21.6010题图（3）179N/cmw.w.w.z.c.o.m【达标训练】1．产生弹力的条件是______________.2．除拉伸或缩短形变外，还有______形变和_______形变。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.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.5.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（ ）
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()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()[来源:Z*xx*k.Com]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[来源:Z.Com]D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用8．如图3－2－5所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是( )A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的[来源:学§科§网Z§X§X§K]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()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3－2－6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.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.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?
12.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()A.弹簧的劲度系数是2N／mB.弹簧的劲度系数是2X103N／mC.当弹簧受F2＝800N的拉力作用时，弹簧伸长为x2＝40cm[来源:学|科|网Z|X|X|K]D.当弹簧伸长为x1＝20cm时，弹簧产生的拉力是F1＝200【达标训练参考答案】1、接触并且有形变2、弯曲，扭转3、垂直于，压，支持；绳子收缩4、材料，程度,正比该弹簧形变量为1m时产生弹力500N0.45、D6、BCD7、CD8、CD9、B10、A11、50N，2500N/m2.0cm12、BC【反思】收获疑问【阅读资料】1678年，胡克阐述了胡克定律，也称弹性定律，是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。
为了证实这一定律，胡克做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。他还进一步把弹性应用于实际问题。在宣布弹性定律的同时还进行了简谐运动的最早分析，证明了弹簧振动是等时的。由此，他把弹簧应用于钟表制造，取得了巨大成功。我国东汉时期科学家郑玄在为《考工记》作注解时写道：“假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”他的意思是弓有弹性，在弓弦上每增加一石的重物，弓就伸张一尺。他得出这个定量关系比胡克的发现早了约1500年。但至今世界上学物理的人都知道胡克，却少有知道郑玄的。这是为什么？可见，对物理的探索不能只停留在解决眼前问题上，而应该将经验或结论提升到理论的高度，使理论能被更广泛地应用。
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