贵州省贵阳清镇高中物理第三章相互作用3.2弹力学案(无答案)新人教版必修1
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第2节弹力
【学习目标】
1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变.
2.知道弹力产生的条件,知道常见的弹力种类.
3.会判断弹力的有无及弹力的方向.
4.知道胡克定律的表达式,了解劲度系数的单位、符号,能运用胡克定律进行有关计算.
5.知道胡克定律的图象表示,掌握利用图象计算劲度系数的方法.
【预习案】
1.弹性形变和弹力
(1)物体在力的作用下____________发生改变叫做形变,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做____________.
(2)发生弹性形变的物体由于要____________对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫____________.如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度就叫____________.
2.常见弹力的方向
弹力的方向总是与施力物体形变的方向____________,具体如下:
(1)压力和支持力的方向都____________物体的接触面,指向被压和被支持的物体. (2)绳的拉力方向是沿着绳而____________.
3.胡克定律
(1)弹力的大小与___________有关,形变越大,弹力____________,形变消失,弹力____________,但定量关系一般比较复杂.
(2)弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧____________(或____________)的长度x成____________.
(3)公式:____________,其中k为弹簧的____________,表示弹簧的软硬程度.
【探究案】
1.弹力的产生:两个条件:①两物体要相互接触,②要有弹性形变.
特别提醒:物体因发生弹性形变而产生的弹力,是作用在使它发生形变的另一物体上,而不是对自身产生了弹力.
2.弹力方向的判定方法
面与面:垂直接触面指向受力物体
点与面:过接触点垂直于接触面的切面指向受力物体
点与点:垂直于接触点的切面指向受力物体
轻绳:沿绳子指向绳子收缩的方向(同一根轻绳上拉力处处相等)
轻杆:(1)可沿杆
(2)可不沿杆(常根据二力平衡知识判断)
轻弹簧:指向弹簧恢复形变的方向
对点例题请在图1中画出杆或球所受的弹力.
甲图:杆靠在墙上.
乙图:杆一端放在地面上,另一端靠在固定的半球面上.
丙图:球用细线悬挂在竖直墙上.
丁图:点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,点1、2、3在同一竖直线上.
训练:画出图2中物体A所受的弹力的方向.(图中A均处于静止状态)
3.弹力有无的判断:(1)状态分析法;(2)假设法
4.对胡克定律的进一步理解从以下四点理解胡克定律
(1)定律的成立是有条件的,就是弹簧要发生“弹性形变”,即在弹性限度内.
(2)表达式中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度,而不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的长度.
(3)表达式中的劲度系数k,反映了弹簧的“软”“硬”程度,其大小与弹簧的材料、形状、长度有关.
(4)由于弹簧的形变量x常以“cm”为单位,而劲度系数k又往往以“N/m”为单位,在应用公式时要注意将各物理量的单位统一.
胡克定律的另一种表达形式
设劲度系数为k的弹簧,在形变量为x1、x2时产生的弹力分别为F1、F2,则根据胡克定律F =kx,有F1=kx1,F2=kx2.两式相减,有F1-F2=k(x1-x2),即ΔF=kΔx.
上式表明:弹簧发生弹性形变时,弹力的变化ΔF与弹簧长度的变化Δx成正比.
对点例题量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻线之间的距离为2.5 cm,求:
(1)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数;
(2)这只弹簧测力计3 N刻线与零刻线之间的距离.
如图2所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像,根据图像判断,下列结论正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为1 N/m
B.弹簧的劲度系数为100 N/m
C.弹簧的原长为6 cm
D.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N
反思总结:1.弹力产生;
2.弹力方向;
3.胡克定律。