物理：2.3《弹力》课件(教科版必修1)

A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零
B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零 C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用 D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用
【解析】
若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，
小球受重力和绳子的拉力，且重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持 力，则没法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，
段有两种轻杆模型．
四、胡克定律
● 难点突破
弹簧弹力与弹簧伸长量(或压缩量)的关系 (1)胡克定律：实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或
缩短的长度x成正比，即F＝kx)
k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.比较而言，k越大，弹 簧越“硬”；k越小，弹簧越“软”． (2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F－x图象表示，如下图所示．
三、弹力的方向
● 重点解读 (1)书与桌面间的弹力 如右图所示，一本书放在桌面上，书对桌面产 向下的压力(弹力)，桌面对书产生向上的支持力(弹力)． 因为两者都发生了形变，桌面向下“凹”了，书向上
“凹”了．
弹力的方向与接触面垂直．
(2)绳与物的弹力 如右图所示，一个同学用绳子拉水平面上的小车，
绳子、小车都发生形变，两者都产生了弹力．这种情 况，弹力的方向与绳在一条直线上．
越大，否则形变量越大，弹力不一定大，故选项B错误．弹力的大小是相对 而言的，有的物体容易发生形变，虽形变量大，但产生的弹力可能小，而有 的物体不容易发生形变，虽形变量微小，但产生的弹力可能很大，故选项A
错误．
通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是由于弹性形变而产生的，因此都
是弹力，故选项D正确．书对桌面的压力在大小和方向上都与重力相同， 但它们不是同一性质的力，压力是弹力．而且，它们的产生也不相同，压 力是书发生形变而对桌面产生的力，它发生在书与桌面之间；而重力是由 于地球对物体吸引而使物体所受的力，它发生在书与地球之间，故这两个 力不是同一个力，即选项C错误． 接触面处形变微小，不能因此说产生的弹力就很小．同样，我们观察不到 接触面处的形变时，不能因此而否认形变的存在，因为有些形变必须借助 仪器或其他显示方法才能观察到． 【答案】 D
2．弹力的方向 压力和支持力的方向都 垂直于接触面 ，绳的拉力的方向 沿绳要收缩的 方向． 3．胡克定律 (1)弹力的大小跟形变的 大小有关，形变越 大，弹力也越大，形变 为零， 弹力随之消失． (2)胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力跟 形变量成正比，即 F＝kx ，式 中k为弹簧的劲度系数，单位是 牛每米 ，符号用 N/m 表示． (3)胡克定律表达式的适用条件： 弹性限度内 .
二、弹力产生的条件
● 要点梳理 发生弹性形变的物体由于恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用，这种 力叫做弹力． 可见，要产生弹力需同时满足两个条件：①物体间直接接触，②接触处发生 弹性形变．相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在 弹力，只有两物体接触处产生弹性形变时，两物体间才有弹力产生．当形变不 明显难以直接判断时，可用“假设法”判定，所谓“假设法”就是假设与研究 对象接触的物体施加了弹力，画出假设状态下的受力图，判断受力情况与现实 状态是否矛盾，若矛盾，假设不成立，则无弹力．
绳子的拉力大小等于小球的重力，故A项错误，B项正确；若小车向右匀速运
动时，小球受重力和绳子拉力作用；若小车向右做减速运动，则一定受斜面 的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D项都不对．
【答案】
B
胡克定律的应用
如右图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一重物，重物质量 为m，平衡时物体在a位置．现用力将物体由a向下拉长x至b位置，则此时弹 簧的弹力为( A．kx B．mg＋kx C．mg－kx D．以上说法都不正确 )
D．(m＋2m0)g，(m＋m0)g
【解析】弹簧测力计的外壳与提环是固定在一起的，如题图所示的情形， 则A弹簧的弹力为(m＋2m0)g，而B弹簧的弹力为mg.
【答案】
B
5. 如右图所示，一根轻弹簧，其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的 零刻线，挂上100 N重物时正对的刻线为20.试问 (1)当弹簧分别挂50 N和150 N重物时，自由端所对刻度尺的读数应是多少？ (2)若自由端所对刻线是18，这时弹簧下端悬挂了多重的重物？
● 疑点辨析
形变与弹性形变
形变有弹性形变和非弹性形变之分．
(1)弹性形变：物体在形变后能够恢复原状，如弹
簧、橡皮筋等，这样的形变叫弹性形变．
(2)非弹性形变：物体在形变后不能恢复原状，如
普通的泥巴．
● 难点突破
怎样观测微小形变？
物体受到外力作用都将发生形变，但是有好多形变是很不明显的， 需要借助于仪器或其他辅助物才能观测，课本上介绍了两种．最简 单的方法是把一圆玻璃瓶装满水，瓶口用中间插有细管(透明)的瓶 塞塞住，如右图所示，用手挤压玻璃瓶，细管中的水就会上升，松开手， 水面又降回原处． 想一想：如果换成扁玻璃瓶，按压“凸”面、“扁”面效果一样吗 ？
替
换 法 例证
是支持力．
图中轻杆AB、AC.用绳 替换AB，原装置状态不变， 说明AB对A施加的是拉力； 用绳替换AC，原状态不能 维持，说明AC对A施加的是支持力．
由运动状态分析弹力，即物体的受
力必须与物体的运动状态相符合， 思路 状 态 法 例证 升降机以a=g加速下降时 物体不受底板的弹力作用. 依据物体的运动状态，由二力平衡 (或牛顿第二定律)列方程，求解物体 间的弹力．
)
A．放在水平桌面上的书受到的支持力是由于书发生了形变而产生的 B．悬绳下端悬着的物体受到的绳的拉力是由于绳发生了形变而产生的 C．水平面上并排放着的两个物体间无弹力作用 D．弹力是根据性质命名的力 【答案】 BD
3．如右图所示， 用两把相同的弹簧测力计A、B挂在一起，下端又挂上质量 为m的物体C.已知每把弹簧测力计都是用质量为m0的外壳 和轻质弹簧组成，g为当地重力加速度．则弹簧测力计A、 B的示数分别是( A．(m＋m0)g，mg B．(m＋2m0)g，mg C．(m＋m0)g，(m＋m0)g )
面垂直，且指向球心，与重心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致 的． P、Q两点弹力方向的判定不要受重心位置不同的影响，应由基本方法制定． 【答案】 如下图所示，三种情况下弹力方向都过球心．
利用“替换法”和“假设法”判定弹力的有无 对于形变明显的情况，由形变情况直接判断，对于形变不明显的情况通
常用“假设法”和“替换法”，有时要根据物体的运动状态直接判定.
假设将与研究对象接触的物体解除接触，
思
路 假 设 法
判断研究对象的运动状态是否发生改变， 若运动状态不变，则此处不存在弹力， 若运动状态改变，则此处一定存在弹
力．
例
证
图中细线竖直、斜面光滑， 因去掉斜面体，小球的 状态不变，故小球只受 细线的拉力，不受斜面的支持力.
用细绳替换装置中的杆件，看能不能维 思路 持原来的力学状态，如果能维持，则说 明这个杆提供的是拉力；否则，提供的
类型
面与
方向的判定 与接触面垂直
举例
接 面
触 方 式
点与
面 点与
与接触面垂直且过“点”
点
与公共切面垂直
(2)弹簧两端的弹力与其中心轴重合，指向
弹簧恢复原状的方向．
(3)绳子只能受拉力而发生形变，即绳子只
能承受拉力，则绳子拉物体的弹力的方向总
是沿着绳子指向其收缩的方向．
(4)轻杆的弹力不一定沿杆的方向，中学阶
1．关于弹性形变的概念，下列理解正确的是( A．物体形状的改变 B．铁丝用力弯折后的形变 C．在外力停止作用后，能够恢复原状的形变 D．物体在外力作用下的形变
)
【解析】
弹性形变是指在外力停止作用后，能够恢复原状的形变，不
是任何形变都一定能恢复原状的，如B中的铁丝． 【答案】 C
2．关于弹力，下列说法正确的是(
绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向．绳的拉力作用在车上，绳的拉力就
是车受到的力． 如右图所示，绳吊起电灯，由于灯的重力作用， 使绳发生微小形变，对与它接触的电灯产生弹力F1， 即绳对灯有向上的拉力，方向沿绳向上． 由于灯把的微小形变，对与它接触的吊绳产生了弹力F2，即灯对绳的拉力， 方向沿绳向下．
● 难点突破 关于弹力方向的判定 (1)物体所受弹力的方向总是指向该物体发生形变的方向，弹力的作用线 总是通过两物体的接触点并沿其接触点共切面的垂直方向．大致有以下几种 情形：
对弹力的理解及其有无的判断
如右图所示，物体A静置于水平桌面上， 下列关于物体所受作用力的说法中正确的是( A．桌面受到的压力就是物体的重力 B．桌面受到的压力是由它本身发生了微小的形变而产生的 C．桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于桌面的支持力 D．物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌面的压力 【解析】 在此，压力大小和方向都与重力相同，但不能说压力就是重力， )
2—1 如右图所示，A、B两个物体的重力分别为GA=3 N， GB=4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的 弹力F=2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是( A．1 N和6 N C．1 N和2 N 【解析】 B．5 N和6 N D．5 N和2 N )
弹簧的弹力为2 N，有两种可能的情形，拉伸或压缩状态．
认为弹力的方向必过重心
三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、 b、c，支点P、Q在同一水平面上，a的重心位于球心，b、c的重心位于球心 的正上方和正下方，如下图所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、 Q对球的弹力方向是怎样的．
【指点迷津】
相互作用的物体属于点接触，弹力的方向与过接触点的切
【解析】
公式法：本题中给出的x并非在原长基础上的形变量，因此，弹