人教版2022年高中物理必修第一册3.1 重力与弹力 导学案
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人教版2022年高中物理必修第一册3.1 重力与弹力 导学案

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时间:2022-09-16

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资料简介
3.2弹力学案【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=20N/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.【随堂练习】⑴当接触双方一方为平面,另一方为平面、曲面或点时,正压力或支持力总是垂直于接触的平面,并指向受力物体。F1F2F2F2F1F1F4F3练习:分析下面接触物体间的支持力和正压力。⑵当接触双方一方为曲面,另一方为曲面或点时,正压力或支持力总是过接触点,垂直于过接触点的切面,并指向受力物体。练习:分析下面接触物体间的支持力和正压力。⑶线、绳、链条等柔体的拉力是对所拉物体的弹力,方向总是沿着柔体而指向柔体收缩的方向;轻弹簧既可对物体施以拉力,也可施以推力,其方向均沿轻弹簧所在的直线。F1F2F3F2F1练习:分析下面轻绳或轻弹簧中弹力的方向。弹力概念:发生弹性形变的物体(施力物体)由于要恢复原状,对跟它接触的物体(受力物体)产生一种力的作用,这种力叫弹力。相互接触产生条件发生弹性形变§3.2弹力压力或支持力的方向:垂直于接触面;方向:并指向受力物体。绳的拉力方向:沿着绳的收缩方向大小:形变的程度越大,产生的弹力也越大。(弹簧弹力大小:胡克定律:F=kx)【弹力和胡克定律练习题】  一、选择题   1.图1,一个球形物体O静止放在水平地面上,并与竖直墙相接触,A、B两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是 []                  A.物体受三个力,重力、B点的支持力、A点的弹力  B.物体受二个力,重力、B点的支持力  C.物体受三个力,重力、B点的支持力、地面的弹力  D.物体受三个力,重力、B点的支持力、物体对地面的压力  2.小木块放在桌子上,下列说法正确的是[] A.在接触处只有桌子有弹力产生  B.在接触处桌面和小木块都有弹力产生 C.木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力 D.木块对桌子的压力是木块的重力  3.如图2,A、B叠放在水平地面上,则地面受到的压力是[]  A.A和B对地面的压力之和  B.只有B对地面的压力  C.B的重力  D.A和B的重力  4.关于弹力的方向,以下说法正确的是[]  A.压力的方向总是垂直于接触面,并指向被压物  B.支持力的方向总是垂直于支持面,并指向被支持物  C.绳对物体拉力的方向总是沿着绳,并指向绳收缩的方向  D.杆对物体的弹力总是沿着杆,并指向杆收缩的方向  5.用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm,现在把两个这样的弹簧串联起来,在两端各用10N的力来拉它们,这时弹簧的总伸长应是[]  A.4mmB.8mm  C.16mmD.32mm  6.如图3,不计悬绳的重量,把B、C两个物体悬吊在天花板A点.当物体静止后,下面哪一对力是平衡力[]  A.天花板对绳的拉力和绳对B物的拉力  B.上段绳对B物的拉力和下段绳对B物的拉力  C.下段绳对B物的拉力和下段绳对C物的拉力  D.下段绳对C物的拉力和C物受到的重力  7.关于胡克定律的下列说法,正确的是[]  A.拉力相同、伸长也相同的弹簧,它们的劲度相同   B.劲度相同的弹簧,弹簧的伸长相同  C.知道弹簧的劲度,就可以算出任何拉力下的弹簧伸长  D.劲度和拉力、伸长没有关系,它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细  8.把一根劲度系数k=1000N/m的弹簧截成等长的两段,每一段弹簧的劲度系数为[]  A.500N/mB.1000N/m  C.1500N/mD.2000N/m  二、填空题  9.用绳提一物体,绳对物体的拉力的方向是______的;对人的手,拉力的方向是______的。10.如图4所示,小球重为G,放在两光滑平面间,其中一个平面水平,另一平面倾斜,与水平方向夹角为60°,则球对斜面的压力为______。  11.形变的种类有______、______、______。  12.胡克定律的内容是:______、______。  13.一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm,挂1N的物体时长14cm,则弹簧原长______。  14.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N的力拉弹簧,则弹簧伸长______m。  三、计算题  15.如图5,GA=100N,GB=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,求:物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量。  16.两根原长相同的轻质弹簧,将它们两端平齐地套在一起后,下端挂一重物,平衡时两弹簧的弹力比为2:1,若将它们串接后再挂上原重物,平衡时,两弹簧的伸长量之比为多少?  【弹力和胡克定律练习题】参考答案  一、选择题  1、B2、BC3、B4、ABC  5、D6、D7、AD8、D  二、填空题  9、向上,向下  10、0  11、拉伸形变,弯曲形变,扭转形变  12、弹簧弹力的大小与簧伸长(或缩短)的长度或正比  13、25N/m  14、弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力,0.4  三、计算题  15、60N,8cm  16、1∶2

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