2弹力知识内容弹力考试要求C课时要求1.知道形变和弹性形变，知道常见的弹力种类.2.知道弹力产生的条件，会判断弹力的有无及弹力的方向.3.理解劲度系数的物理意义，掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.4•探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.能根据F—才、F—/图象求出弹簧的劲度系数.预习新知夯实基础一、弹性形变和弹力L形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化.2.弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复軽的形变.3.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度.4.弹力(1)定义：发生形变的物体,由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力.(2)产生的条件：①两物体直接接触;②发生弹性形变.二、几种弹力及方向1.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面.2.绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缱的方向.绳中的弹力常常叫做张力.三、胡克定律1.内容：弹簧发生弹性形变吋，弹力的大小尸跟弹簧伸长(或缩短)的长度/成正比，即ekx.2.劲度系数：其屮k为弹簧的劲度系数,单位为丫顿每米,符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.O即学即用1.判断下列说法的正误.(1)只要两物体接触就一定产生弹力.(X)
(1)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.(X)(2)海绵受挤压发生形变，桌面受挤压不会发生形变.(X)
（4）静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.（V）⑸由尸=滋可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.（X）1.弹簧的原长为10cm,它下面挂一个重为4N的物体时，弹簧长为12cm,则该弹簧的劲度系数为N/m.若在它下面挂一个重为6N的物体，则弹簧的伸长量为cm（弹簧始终在弹性限度内）.答案2003重点探究启迪思维探究重点-、形变和弹力叵导学探究（1）如图所示，取一个扁玻璃瓶，里血盛满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？（2）用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的泥土上，留下了深深的脚印（形变），这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？（3）如图所示，被拉长的弹簧对手有一个拉力的作用，这个拉力是如何产生的?答案（1）用手捏玻璃瓶，管中水面会上升（或下降）.说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小（或变大）了.（2）橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状（非弹性形变），玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状（弹性形变）.（3）弹簧受到拉力后发生形变（伸长），发生形变的弹簧要恢复原状，对手就产生了拉力.叵知识深化1.弹性形变和非弹性形变弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变.非弹性形变：撤去外力后不能恢复原状的形变.发生弹性形变的物体，外力过大，超过一定的限度（弹性限度），会变成非弹性形变.2.弹力的产生必须同时具备两个条件：（1）两物体直接接触；（2）
两物体接触处发生弹性形变.
【例1】关于弹力的产生，下列说法正确的是（）A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的答案D解析木块和桌面相互作用，都会发生微小的形变•桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力；木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力，A、B都错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的，D对.二、几种常见的弹力昼导学探究L一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图所示.海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？答案（1）海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上（如图）.（2）铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂直接触面向下（如图）.2.如图所示,用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块•橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的?方向怎样？答案由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向（沿绳斜向右上）.
叵知识深化1•压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向的延长线或反向延长线过球心.2.绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向.【例21在如图1所示的各图中画出物体戶受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体户均处于静止状态.甲T答案见解析图解析甲中属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙屮戶与斜面的接触面为平面，戶受到的支持力垂直于斜面向上；丙中久〃两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以/点弹力方向水平向右，〃点弹力方向垂直于斜面指向左上方，且都过球心；丁中昇点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心0,〃点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.【例31'〃〃〃〃/〃■甲在图中，A.〃均处于静止状态，则月、)D答案B解析假设将与研究对彖接触的物体逐一移走，如果研究对象的运动状态发生变化，则表示它们之间有弹力；如果运动状态无变化，则表示它们之间无弹力.四个选项中当B选项中的B物体移走后，力物体一定会摆动，所以B选项屮/、〃间一定有弹力.p-总结提升11.弹力有无的判断
(1)对于明显形变的情况，可以根据弹力产生条件直接进行判断.(2)对于不明显形变的情况，可利用假设法进行判断，具体有下列两种方法：①假设无弹力：假设撤去接触血，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用.②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力.如图2中，若/I处有弹力，则无法使球处于静止状态，故力处无弹力.1.判断弹力有无的两个误区(1)误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用，而忽视了弹力产生的另一条件一一发生弹性形变.(2)误认为有形变一定有弹力，而忽视了弹性形变和非弹性形变的区别.三、胡克定律昼导学探究对于同一根弹簧，被拉得越长，弹簧的弹力越大，关于弹簧弹力的大小，甲说：弹簧弹力大小与其长度成正比；乙说：弹力的变化量AF与弹簧形变的变化量Ax成正比.哪个同学说法正确？答案甲错，乙对•弹赞的弹力与弹簧的形变量成正比，即总，也有・A尢I亘知识深化胡克定律1.成立条件：在弹性限度内.2.对尸=滋的理解(1)/是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度.(2)斤为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力尸的大小和伸长量x无关.
（3）F—jv图象是一条过原点的倾斜直线（如图3所示），直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.图3（4）弹簧弹力的变化量AF与形变量的变化量A%也成正比，即\F=kNx.【例41一根轻质弹赞一端固定，用大小为50N的力压弹簧的另一端，平衡时氏度为厶=20cm；改用大小为25N的力拉弹簧，平衡时长度为厶=35cm；若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，求弹簧的原长和劲度系数.答案30cm500N/m解析设弹簧原长为劲度系数为尢由胡克定律得:=①FUTA②联立①②两式得：厶）=0.3m=30cm,&=500N/m.p-总结提升）1.轻弹簧有压缩和拉伸形变，既能产生压力，又能产生拉力，方向均沿弹簧的轴线方向.2.如果题目中只告诉弹簧的形变量，并没有指出是伸长还是压缩，或只告诉弹簧弹力的大小,并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态，就要分别进行讨论.3.轻弹簧的一端空载时弹力为零，不空载时两端弹力必然相等.达标检测检测评价达标过关1.（对弹力概念的理解）（多选）在日常生活及各项体育运动屮，有弹力出现的情况比较普遍,如图4所示的跳水运动就是一个实例.请判断下列说法正确的是（）图4A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D.跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
答案BC解析发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体.B、C正确.1.（弹力有无的判断）如图5所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球在各容器的底部与侧壁相接触，处于静止状态.若钢球和各容器都是光滑的，各容图5A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C.量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D.口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用答案A解析假设各容器侧壁对钢球均有弹力作用，作出各容器中钢球的受力分析图分别如图a、b、c所示，可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾，所以原假设不成立，各容器的侧壁对钢球均无弹力作用•因此，本题正确选项为八・2.（弹力方向的判断）在图6中画出物体/所受弹力的示意图.①②图6答案如图所示(D
1.(胡克定律的应用)某同学利用如图7a装置做“探究弹簧弹力人小与其长度的关系”的实mA7C、O12345Z"/一-FlJ1图7(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小厂与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长Ab=cm,劲度系数k=N/m.(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力讣，当弹簧测力讣上的示数如图c所示时，该弹簧的长度x=cm.答案(1)450(2)10解析⑴当F=0时，弹簧的长度即为原长，由胡克定律可知图象的斜率表示劲度系数大小,；_8—0(20-4)X10-2N/m=50N/m.3⑵弹簧测力计的示数为3N,则伸长量为77；m=0.06m=6cm,则长度为6cm+4cm=10cm.课时对点练注重双基强化落实一、选择题1.关于形变与弹力的说法中正确的是()A.只有弹簧才可以产生弹力B.接触的物体之间发生的形变程度越大，它们之间的弹力越小C.日常生活屮所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的轻与重D.日常生活中所说的弹簧的“硕”与“软”是指弹簧的劲度系数的大小答案D2.杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，如图1•关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是()
A.坛的形变B.头的形变C.物体受到的重力D.人受到的重力答案A解析头顶受到的压力是由于坛子产生形变，对与之接触的头顶产生力的作用，选项A正确,B、C、D错误.1.（多选）玩具汽车停在模型桥面上，如图2所示，下列说法正确的是（）图2A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
答案AC解析因为施力物体发生形变而产生弹力，故桥受向下的弹力是因为汽车发生了形变，汽车受到向上的弹力是因为桥梁发生了形变.1.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图3所示.下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是（）A.沿旳的方向B.沿内的方向C.先沿旳的方向后沿血的方向D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案D解析足球与斜台的作用是球面与平血的相互作用，足球所受弹力方向垂直于斜台指向足球,即斜向左上方的方向，故D正确.
1.下列各图中只0两球之间不存在弹力的是（所有接触而都是光滑的）（）ABCD答案A解析A图中两球间若有弹力则小球0将向右运动，所以只0间无弹力；B图中两球间若无弹力，则两球将向大圆弧底部运动，所以只QI'可有弹力；C图屮两球间若无弹力则小球P将向下运动，所以只0间有弹力；D图屮两球间若无弹力则小球"将向右下运动，所以只Q间有弹力.故选A.2.如图4所示，是我国极地考察破冰船一一“雪龙号”.为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度•则船体对冰块的弹力示意图止确的是（）图4冰层霞船体冰层\船体冰层冰层弋*瘢水\ABCD答案C解析船体对冰块的弹力垂直于接触而，指向受力物体，故C正确，A、B、D错误.3.关于胡克定律，下列说法不正确的是（）A.由可知，在弹性限度内弹力厂的大小与弹簧形变量x成正比B.由k」可知，劲度系数£与弹力F成正比，与弹簧的形变量成反比XC.弹簧的劲度系数£是由弹簧本身的性质决定的，与弹力厂的大小和弹簧形变量X的大小无关D•弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度吋弹力的大小答案B解析在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律尸=总，A正确；弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定，与弹力尸及形变量*无关，B错，C正确；由胡克定律得kt可理X解为弹簧伸长（或缩短）单位长度时受到的弹力的值与斤相等，D正确.4.如图5所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为虫、尺、氏其大小关系是（）B.F\=REA.F\=Fz=F\
C.F\=F?・答案A9•如图6所示，锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然氏度都是40cm,某人用600N的力把它们拉长至1.6m,贝9()图6A.人的每只手受到拉力器的拉力为300NB.每根弹簧产生的弹力为150NC.每根弹簧的劲度系数为93.75N/mD.每根弹簧的劲度系数为500N/m答案B解析每只手的拉力均为600N,故A错误；每根弹簧的弹力为晋N=150T,故B正确；fmN每根弹簧的劲度系数=(16-04)m=125%1，故°、D错误.10.(多选)弹簧原长为10cm,当挂上一个50g的钩码时，弹簧的长度变为12cm,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法屮正确的是(取g=10m/s2)()A.弹簧长度变为24cmB.弹簧劲度系数为25N/mC.弹簧的形变量为4cmD.弹簧的形变量为2cm答案BC0.5解析由题可知，斤=〃g=0.57,x】=2cm,根据胡克定律尸=滋，得qQ2N/m=25M/m.当拉力F2=\N时，由胡克定律，得x2=^tX102cm=4cm,所以弹簧的长度/=応+/=4cm+10cm=14cm,选项B、C正确，A、D错误.
二、非选择题10.在图7中画出物体〃所受弹力的示意图.图7答案见解析图解析支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体，物体外所受弹力的示意图如图所示.①②12•如图8所示，一根轻质弹簧的原长为20cm,竖直悬挂着，当用15N的力向下拉弹簧时,量得弹簧长24cm•问:15N(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若把它竖立在水平桌面上,用307的力竖直向下压时，弹簧长为多少?答案(1)375N/m(2)12cm解析(1)当弹簧受向下的15N的拉力作用时，由胡克定律知£=—儿)，即15=A(0.24—0.2).解得劲度系数N/m=375N/m.(2)当用30N的力竖直向下压时，设弹簧长为厶，市胡克定律知F2=k(lDp?30整理得12=7o—~=0.2m—777m=0.12m=12cm.k37o13.(2018・宁波市第一学期期末)某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，实验时把弹簧竖直悬挂起來，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度乳数据记录如表所示.
钩码个数01231567弹力77N01.02.03.04.05.06.07.0弹力仲长的长度Mem02.003.986.027.979.9511.8014.00(1)根据表中数据在图9甲中作出F—x图线；(2)根据F-x图线可以求得弹力和弹簧伸长的关系式为F=刃式中各物理量均釆用国际单位)；(3)—位同学做此实验时得到如图乙所示的F_x图线，说明此同学可能出现了哪种错误？甲Ox答案(1)见解析图(2)50(3)弹簧伸长竝已超出了弹簧的弹性限度解析(1)描点作图，如图所示：⑵图象的斜率表示劲度系数，故"冬=帯、/心0必，可以求得弹力和弹簧伸长的关系式为尸=50/；(1)由题图乙可知，当力达到某一值时，图象发生了弯曲，说明此时弹簧伸长量己超出了弹簧的弹性限度.
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