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1、2 2 弹力 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.了解形变、弹性形变、弹性限度等概念 2知道弹力产生的原因和条件(重点) 3知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会 分析弹力的方向(重点、难点) 4理解胡克定律，并能解决有关问题(重点) 弹 性 形 变 和 弹 力 先填空 1形变 (1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化 (2)弹性形变：物体形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变 (3)弹性限度 当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限 度 2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)方向 压力和支持力的方向垂直于物
2、体的接触面 绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向 再判断 1书本放在桌子上，书本和桌子都发生了形变() 2用泥坯捏泥人时，泥坯发生了弹性形变() 3只要物体接触，物体间就存在弹力() 4平常我们说的物体间的压力和支持力都是弹力，绳中的张力叫绳的弹力() 后思考 1小朋友在蹦床上玩耍，若站在蹦床上不动是否受弹力作用？若跳起离开蹦床是否受弹 力作用？ 【提示】 站在蹦床上不动时，蹦床发生了形变，对小朋友有向上的弹力作用；跳离蹦床 1 后，与蹦床不接触，没有弹力作用 2如图 321 所示的情景中，运动员、箭、小车的运动状态为什么能发生变化？ 跳板弹起 拉紧的弦 拉伸的弹簧使 跳水运动员 把箭射出 小车向
3、右运动 图 321 【提示】 运动员、箭、小车的运动状态发生变化是因为受到了跳板、弓弦、弹簧对它弹 力的作用 合作探讨 探讨 1：如图 322 所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，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？ 图 322 【提示】 手捏玻璃瓶，管中水面上升说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了 探讨 2：如图 323 所示：物体 A、B 并排静止在光滑水平面上，A、B 之间有弹力吗？ 图 323 【提示】 A、B 间无弹力，因为 A、B 两物体并排接触，物体没有发生弹性形变，不满足 产生弹力的条件 核心点击 1弹力有无的判断方法 (1)方
4、法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：物体间相互接 触；发生弹性形变两个条件必须同时满足才有弹力产生 (2)方法二：对于形变不明显的情况，通常采用假设法判断 2 2几种常见弹力的方向 类型 方向 图示 面与面 垂直公共接触面指向被支持物体 接 触 点与面 过点垂直于面指向被支持物体 方 式 垂直于公共切面指向受力物体且力的 点与点 作用线一定过球(圆)心 轻绳 沿绳收缩方向 可沿杆 伸长方向 收缩方向 轻杆 可不沿杆 轻弹簧 沿弹簧形变的反方向 收缩方向 伸长方向 1下列说法中正确的是( ) 【导学号：57632048】 A物块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发
5、生微小的形变而产生的 B拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 3 D挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电灯发生微小的形变而产生的 【解析】 弹力是施力物体形变引起的，木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，是桌面 形变引起的，故 A 错误；拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于细竹 竿发生形变而产生的，故 B 错误；弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相反，比如：轻 绳对物体的拉力是由轻绳的形变产生的，其方向指向轻绳收缩的方向，C 正确，D 错误 【答案】 C 2下列各图中 P、Q两球
6、之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)( ) 【导学号：57632049】 【解析】 因为接触面光滑，所以 B 图中两球间没有挤压，不存在弹力而选项 A、C、D 中两球之间均发生挤压，由此知选项 B 正确，A、C、D 错误 【答案】 B 3如图 324 所示，长方体木块搁在光滑方形槽中，则长方体木块除重力外还受到弹力 的个数是( ) 图 324 A1 个 B2 个 C3 个 D4 个 【解析】 长方体木块搁在光滑方形槽中，与槽接触的地方三处，并且都有相互作用，故 长方体木块除重力外还受到弹力的个数是 3 个，故 C 正确 【答案】 C 胡 克 定 律 先填空 1胡克定律的内容 弹簧发生弹性
7、形变时，弹力的大小 F跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x成正比 2公式 Fkx，其中 k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号 N/m，它的大小反映了弹簧的 4 软硬程度 3适用条件：在弹簧的弹性限度内 再判断 1弹簧的弹力总是与其形变量成正比() 2对某一只弹簧，把它拉的越长，其劲度系数 k 越大() 3弹簧的劲度系数与弹力大小无关() 后思考 F 由 Fkx，得 k ，总结出“k 与弹力 F 成正比，与弹簧的形变量 x 成反比”对吗？为什 x 么？ 【提示】 不对k 的大小只与弹簧本身组成有关，与 F 和 x 的大小无关对同一个弹簧， F 增大，x 就增大，F 与 x 的比值不变 合作探讨 探
8、讨 1：当你用力拉一个弹簧时，所用的拉力越大则弹簧越长，因此弹力的大小与弹簧的 长度有关，这种说法对吗？ 【提示】 不对，决定弹簧弹力大小的是弹簧的劲度系数和形变量，而不是弹簧的长 度 探讨 2：弹簧的形变量是指弹簧后来状态的长度与开始状态的长度之差吗？ 【提示】 不是，弹簧的形变量是指弹簧后来状态的长度与弹簧原长的差值大小 核心点击 1对胡克定律的理解 (1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内 (2)x 是弹簧的形变量，不是弹簧形变后的实际长度 (3)Fx 图象为一条经过原点的倾斜直线，如图 325 所示，图象斜率表示弹簧的劲度系 数，对于同一根弹簧来说，劲度系数是不变的 图 325 (4)由于
9、 F1kx1，F2kx2，故 FF2F1kx2kx1kx.因此，弹簧弹力的变化量 F 与形变量的变化量也成正比关系 2弹力大小的计算 (1)公式法：利用公式 Fkx 计算(适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算) 5 (2)平衡法：如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力 平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小(目前主要分析二力平衡的情况) 4如图 326 所示，轻弹簧的两端各受 100 N 拉力 F 作用，弹簧平衡时伸长了 10 cm(在 弹性限度内)，那么下列说法中正确的是( ) 【导学号：57632050】 图 326 A该弹簧的劲度系数 k10 N/m B该弹簧的劲度
10、系数 k1 000 N/m C该弹簧的劲度系数 k2 000 N/m F D根据公式 k ，弹簧的劲度系数 k 会随弹簧弹力 F 的增大而增大 x 【解析】 根据胡克定律 Fkx 得，弹簧的劲度系数： F 100 N k 1 000 N/m，故 A 错误，B 正确，C 错误；弹簧的伸长与受到的拉力成正比， x 0.1 m 弹簧的劲度系数 k 与弹簧弹力 F 的变化无关，与弹簧本身有关故 D 错误 【答案】 B 5如图 327 所示，质量分别为 m1、m2、m3的小物块 A、B、C 用两根相同的自然长度为 l、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来，在竖直向上的外力 F 的作用下静止小物块 A、B、C 可 视为质点，重力加速度为 g，则 A、C 之间的距离是( ) 【导学号：57632051】 图 327 m22m3g m22m3g Al B2l k k m2m3g 2m2m3g C2l D2l k k 【解析】 对 B、C 整体受力分析，A、B 之间弹簧弹力 F1kx1(m2m3)g，伸长量 x1 m2m3g m3g .对 C 受力分析，B、C 之间弹簧弹力 F2kx2m3g，伸长量 x2 ，则 k k 6 m22m3g A、C 之间的距离 x2lx1x22l ，故 B 正确，A、C、D 错误 k 【答案】 B 7