2 弹力学习目标1.知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性形变.2.知道弹力产生的原因和条件.3.知道常见的弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.4.理解胡克定律并会进行相关计算.自主探究1.形变:物体在力的作用下 发生改变叫做形变. 2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够 ,这种形变叫做弹性形变. 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 的形状,这个限度叫做弹性限度. 4.弹力:发生形变的物体,由于要 ,对与它 的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力. 5.胡克定律:弹簧发生 时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成 .公式为 ,式中的k为 ,单位是 . 合作探究一、弹性形变和弹力【演示实验】把尺子掰弯;轻拉或压缩弹簧;将空的粉笔盒压扁;用力捏海绵,海绵的体积变小.问题:1.物体产生这些形变的原因是什么?2.撤去手的作用力后,直尺、弹簧、粉笔盒、海绵,哪些能恢复原状,哪些不能?3.如果用力使劲拉弹簧,使其形变超过一定的限度,撤去外力后能恢复原状吗?4.有些物体受到力的作用后可以发生明显的形变,比如手拉弹簧,而有些物体在受到力的作用后,我们无法观察到它的形变,比如手压桌面等,是不是这些硬的物体不发生形变呢?说明:仔细阅读课本P54,观察桌面微小形变的实验,体会物理学中放大微小形变的方法.1. 是使物体发生形变的原因. 2.物体的形变可分为 和 . 3.如果物体形变过大,超过了 ,撤去作用力后物体无法恢复原来的形状,所有能够发生弹性形变的物体都存在一个 . 4.弹力的产生条件:(1) ;(2) . 5.下图中跳板对运动员的弹力(支持力)的作用过程: 发生了形变,对 产生了弹力的作用.运动员对跳板的弹力(压力)的作用过程: 发生了形变,对 产生了弹力的作用. 二、弹力的方向【活动探究】压力、支持力和拉力1.如图所示,探究放在水平面(软塑料板)上物体的压力方向.
2.如图所示,探究物块和斜面(软塑料板)间的弹力方向.3.如图所示,探究两个小球之间的弹力方向.4.如图所示,探究绳中的弹力方向.【归纳总结】1.三种接触情况下弹力的方向:①面面接触:垂直于接触面指向被支持的物体;②点面接触:垂直于接触面指向被支持的物体;③点点接触:垂直于过接触点的切面指向被支持的物体.2.绳子的弹力方向:总是沿着绳子指向绳子的 方向,即与绳子的伸长方向 . 三、胡克定律【实验探究】探究弹簧的弹力大小与形变量的关系1.实验探究目的:探究弹簧的弹力大小与形变量的关系.2.设计实验方案:(1)实验器材:铁架台、弹簧、刻度尺、钩码等.(2)实验过程设计: . 3.实验数据记录:4.实验数据分析: . 5.总结实验结论: . 【归纳总结】1.弹簧的弹力大小跟弹簧的 成正比,表达式为 ,劲度系数k跟弹簧的粗细、材料、弹簧的直径、绕法及长度有关,反映了弹簧的特性. 2.胡克定律对一般物体 ,一般物体的弹力大小只能表述为弹性形变越 ,产生的弹力越 . 课堂检测1.下列关于弹力产生的条件的说法中,正确的是( )A.只要两个物体接触就一定产生弹力B.只要两个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能产生弹力2.如图所示,A、B表面均光滑,天花板和地面均水平,A、B间一定有弹力的是( )
3.如图,一个小球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2恰竖直.则小球所受的作用力个数( )A.一定是两个B.一定是三个C.可能是四个D.可能是两个,也可能是三个4.如图所示,A的质量是2kg,B的质量是1kg.设接触面是光滑的,A和B都静止不动,其中A受两个或两个以上弹力的有( )5.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变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,是因为桥梁发生了弹性形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变6.如图所示,弹簧的劲度系数为k,小球重为G,平衡时球在A位置.今用力F将小球向下拉长x至B位置,不计弹簧自身的重力,则此时弹簧的弹力为( ) A.kxB.kx+GC.G-kxD.以上都不对
7.如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N,GB=4N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F=2N,则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是( )A.5N和6NB.5N和2NC.1N和6ND.1N和2N8.一辆拖拉机停在水平地面上,下列说法中正确的是( )A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机没有发生形变,所以拖拉机不受弹力B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;拖拉机受到了向上的弹力,是因为拖拉机也发生了形变C.拖拉机受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为拖拉机发生了形变D.以上说法都不正确9.体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球,如图所示,试分析篮球与地面作用时,地面给篮球的弹力的方向为( )A.斜左上B.斜右上C.竖直向上D.竖直向下10.如图所示,轻弹簧的两端各受10N的拉力F的作用,弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内);那么下列说法中正确的是( )A.该弹簧的劲度系数k为400N/mB.该弹簧的劲度系数k为200N/mC.根据公式k=Fx,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大D.弹簧的劲度系数k不会随弹簧弹力F的增大而增大11.请在图中画出杆或球所受的弹力(丙图中O为球心,O'为重心).12.一轻质弹簧原长20cm,在它的下方挂一重为8N的物体,静止时弹簧的长度为22cm.如果再挂一重为12N的物体,则静止时弹簧的长度为多少?若重物变为压弹簧,且重物重为10N时,则静止时弹簧的长度是多少?
参考答案自主探究1.形状或体积2.恢复原状3.不能完全恢复原来4.恢复原状 接触5.弹性形变 正比 F=kx 劲度系数 N/m合作探究一、弹性形变和弹力1.力2.弹性形变 非弹性形变3.弹性限度 弹性限度4.相互接触 发生弹性形变5.跳板 运动员 运动员 跳板二、弹力的方向2.收缩 相反三、胡克定律1.形变量 F=kx2.不适用 大 大课堂检测1.D 解析:弹力是接触力,因此要产生弹力,两物体必须接触,故选项B错误;当物体互相接触但不发生形变,即恰好接触时,物体之间也无弹力,选项A错误;当物体发生了形变,但不能恢复形变,也无弹力产生,只有当物体发生弹性形变时,物体之间才会有弹力,选项C错误,选项D正确.2.B3.A 解析:假设去掉绳1,小球仍处于原来的状态静止不动,所以绳1对小球不产生拉力作用;若去掉绳2,小球不会静止于原来的位置,所以绳2对小球产生拉力作用.所以小球受到重力和绳2的拉力两个力的作用.4.CD 解析:A、B图中物体A和B尽管接触,但两者并不挤压,所以A和B之间不产生弹力,A受的弹力只有地面的支持力;C图中A受到地面的支持力和B的压力两个弹力的作用;D图中因为B的质量小于A的质量,因此A受到地面的支持力和绳子的拉力两个弹力的作用.5.C 解析:汽车与桥面相互挤压都发生了形变,选项B错误;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,选项C正确,选项D错误;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,选项A错误.6.B 解析:x不是弹簧形变后的长度与未发生形变时弹簧长度的差值(即不是弹簧的总形变量),球在A位置时弹簧已经伸长了(令它为Δx),这样FB=k(Δx+x)=kx+kΔx.因为球在A位置平衡,有G=kΔx,所以FB=kx+G,故选项B正确.7.BC 解析:弹簧如果处于被拉伸的状态,它将有收缩到原状的趋势,会向下拉A,向上提B,则选项B正确;如果处于被压缩的状态,将向两边恢复原状,会向上顶A,向下压B,则选项C正确.8.C 解析:拖拉机停在水平地面上,拖拉机受到的弹力是因为地面发生弹性形变而有恢复原状的趋势,从而对阻碍其恢复原状的拖拉机产生了力的作用.地面受到的弹力是由于拖拉机发生了弹性形变,而对阻碍其恢复原状的地面产生了力的作用,故选项C正确.
9.C 解析:篮球与水平地面接触时发生形变,产生弹力.如果认为球的一点与地面接触,则属于点与面接触问题,弹力应垂直于面(即地面),方向竖直向上.10.BD 解析:弹簧中产生的拉力等于F即10N,由胡克定律F=kx得k=Fx=100.05N/m=200N/m;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力大小无关.11.解析:题图甲杆在重力作用下A、B两处都产生挤压作用,故A、B两点处对杆均有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如答案图甲所示.题图乙球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳斜向上,如答案图乙所示.题图丙当重心不在球心处时,弹力作用线也必通过球心O,应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心,如答案图丙所示.答案:12.解析:由F=kx8N=k(22cm-l0) ①20N=k(l-l0) ②由①②得l=25cm当10N重物压弹簧时10N=k(l0-l2) ③由①③得l2=17.5cm.答案:25cm 17.5cm
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