高中物理第二章力第2节弹力课件教科版必修

不是弹簧的长度．
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例 3 竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为 4 N 的物体时弹簧长
度为 12 cm；挂一重为 6 N 的物体时弹簧长度为 13 cm，
本 则弹簧原长为多少？劲度系数为多大？
学 案
解析 弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律得
栏
目 知：弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比，即 F＝kx，其中 k
学 案
A．撑杆跳高运动员起跳中，撑杆的形变
栏 目
B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变
开
关
C．细钢丝被绕制成弹簧
D．铝桶被砸扁
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解析 发生形变后撤去作用力时，能够恢复原状的形变叫
本
学 弹性形变．本题中撑杆的形变、椅子的形变均属于弹性形
案
栏 变．细钢丝绕制成弹簧后不能恢复成细钢丝，所以不属于
__弹___簧__形__变__大___小__(_伸__长__或__缩___短__的__量__)__成正比．即 F＝_k__x__.
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一、弹性形变和弹力
[问题设计]
本
学 1．观察或体会下列现象，并回答下列问题：
案
栏 目
(1)用手拉弹簧，用力拉开弓的弦
开 关
会看到什么现象？说明什么？
图1
(2)如图 1 所示，取一个圆玻璃瓶，
本 学 案 栏 目 开 关
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3．下列说法中正确的是( )
A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块
本 学
发生微小形变而产生的
案
栏
B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，
目
开
这是由于木头发生形变而产生的
关
C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳收缩的方向
D． 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发
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答案 (1)铁块对海绵的压力：铁块
发生弹性形变对与它接触的海绵
产生的力，方向垂直接触面向下
本
学 (如图甲)．
甲
案
栏 目
(2)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变对与它接触的
开 关
铁块产生的力，方向垂直于接触面向上(如图乙)．
乙
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2．如图 4 所示，用橡皮绳斜向上拉放在水平面上的物块．橡 皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？
开
关 为劲度系数，x 为弹簧伸长量，x 在数值上等于弹簧伸长
后总长度 l 减去弹簧原长 l0，即 x＝l－l0.改变悬挂重物的 重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程
组可求出弹簧原长和劲度系数．
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设弹簧的原长为 l0，劲度系数为 k，设挂 G1＝4 N 的重物时
本 弹簧的长度为 l1，挂 G2＝6 N 的重物时弹簧的长度为 l2，则
学 案
l1＝12 cm，l2＝13 cm，由胡克定律得：
栏 目
G1＝k(l1－l0)
开
关 G2＝k(l2－l0)
代入数据解得：l0＝10 cm，k＝200 N/m
即弹簧原长为 10 cm，劲度系数为 200 N/m.
答案 10 200
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弹性形变：撤去外力作用后能够恢复原状的形变
本 学 案 栏 目 开 关
栏
目 开
“矢”或“标”)量；力的单位是___牛__顿__(_N_)____；力的三
关
要素：___大__小____、____方__向____、作用点．
2． 重力是由于__地 ___球__的__吸__引____而使物体受到的力，重力的
大小 G＝___m_g___，方向__竖__直__向__下____，作用点在
本
___支__持__面____而指向被压或被支持的物体．绳子拉力的方
学 案
向总是沿着绳子而指向___绳__子__收__缩____的方向．
栏 目
7．弹力的大小：(1)弹力的大小跟___形__变_____的大小有关系，
开 关
___形__变_____越大，弹力越大．
(2)弹簧弹力的大小：在__弹 ___性__限__度___内，弹力和
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例 2 在如图 6 所示的图中画出物体 P 受到的各接触点或
接触面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙、丁中物体
本 学
P 处于静止状态．
案
栏
目
开
关
图6
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解析 甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹
力方向沿绳向上；
本 乙中 P 与斜面接触面为平面，P 受到的支持力垂直于斜面向上；
C 错误；B 选项只说“相互吸引”，说明有力存在，但不
一定是弹力，故 B 错误．
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二、常用弹力的方向
[问题设计]
本 学
1．一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生
案
栏 了形变，从而在它们之间产生了弹力，
目
开 关
如图 3 所示．铁块对海绵的压力是如何
图3
产生的？方向怎样？海绵对铁块的支持
力是如何产生的？方向怎样？
用 15 N 的力向下拉弹簧时，量得弹簧长 24 cm.
(1)弹簧的劲度系数为多少？
本
学
(2)若把它竖立在水平桌面上，用 30 N 的力竖直向下压时，
案
栏
弹簧长多少？
目
开
关
图8
自我·检测区
解析 (1)当弹簧受向下的 15 N 的拉力作用时，由胡克定
律知 F1＝k(l2－l1)，即 15＝k(0.24－0.2)．
目
开 关
弹性形变，C 错．同理被砸扁的铝桶也不能恢复原状，D
错．
答案 AB
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2． 分别对图 7 甲、乙中小球、丙中杆画出受力示意图．(甲中
小球用细绳挂在光滑的墙上，乙中小球用细绳拴着静止在
桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球型碗中，另一端靠在
本
学 案
墙上)
栏
目
开
关
图7
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答案 受力示意图如图所示
学 案
丙中 A、B 两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，
栏
目 开
且必过球心，所以 A 处弹力方向水平向右，B 处弹力垂直于
关 斜面向左上方，且都过球心；
丁中 A 点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜
向上，必过球心 O，B 点属于点与杆相接触，弹力应垂直于
杆向上；
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它们所受弹力的示意图如图所示．
弹力定产义生条件12两发物生体弹直性接形接变触 弹力弹力的方向支压持力力：：垂垂直直于接于接触触面指面向指被向压被的支物持体的物体

拉力：沿着绳并指向绳收缩的方向

胡克定律：内公容式：F＝kx，其中k为劲度系数
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本 1．下列各种情况中，属于弹性形变的有( )
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？
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(3)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，
留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与前两种形变有什
本 么不同？
学 案
答案 (1)弹簧伸长，弓和弦弯曲，说明形状改变了；
栏 目
(2)水受压，管中水面上升，松开手后，水面落回原处，
___重__心____上．
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3． 形变：物体___形__状_____或___体__积____的变化叫做形变．
本 4． 弹性形变：当撤去外力后能够__恢__复__原__状____的形变称为弹
学 案
性形变．如果外力过大，超过了一定的限度，撤去外力后，
栏 目
物体就不能恢复原状，这个限度叫做___弹__性__限__度____．
本
学
案
栏
目
开
关
图4
答案 橡皮绳的拉力：由于橡皮绳发生形变对与它接
触的物块产生的力，方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳 斜向上)．
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[延伸思考]
如图 5 所示，把一个球形物体 A
放在半球形容器 B 内，画出 A 受
本 学
到的弹力．
图5
案
栏 目
答案 A 受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向延
__弹__性__形__变 _____．
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例 1 关于弹力的产生，下列说法正确的是( D )
A．只要两物体相接触就一定产生弹力
本
学 B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力
案
栏 目
C．只要物体发生形变就一定产生弹力
开 关
D．发生弹性形变的物体会对与它接触的物体产生弹力作用
解析 A、C 选项都只有弹力产生条件的一个方面，故 A、
学案 2 弹 力
本
学 案
[学习目标定位] 1.知道形变的概念，并会区分某种形变是
栏 目
弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条
开
关 件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方
向.3.掌握胡克定律并能解决有关问题．
知识·储备区
本
学 案
1．力是_物__体__与__物__体__之__间___的一种相互作用；力是___矢___(填
生微小形变而产生的
自我·检测区
解析 木块在水平桌面上受到一个竖直向上的弹力，是
本
学 案
由于桌面发生微小的形变而产生的；同理，木头受到竹
栏 目
竿的弹力，是由于竹竿发生了形变而产生的，所以 A、
开
关 B 错误，C、D 正确．
答案 CD
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4．如图 8 所示，一根弹簧的原长为 20 cm，竖直悬挂着，当