2019-2020年高中物理 3.1探究形变与弹力的关系 学案 粤教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 3.1探究形变与弹力的关系 学案 粤教版必修1【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： 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】 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： 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 若运动状态不变，则此处不存在弹力 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/cm22.0022.3522.7023.3123.6524.0010、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. BCD 2.CD 3. D 4C 5A 6. C 7、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/cm【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( ) 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 D.物体A由于形变而对物体B产生了弹力作用8如图325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 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326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2 NmB.弹簧的劲度系数是2X103NmC.当弹簧受F2800 N的拉力作用时，弹簧伸长为x240 cm D.当弹簧伸长为x120cm时，弹簧产生的拉力是F1200 【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500N 0.45、D 6、BCD 7、CD 8、CD 9、B 10、A11、50N，2500N/m 2.0cm 12、 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。