第二部分形变与弹力
第二章 第5节 弹簧的形变及弹力
一弹簧秤沿斜面向上拉滑块，若滑块与斜面间最大静摩擦力为
25N，当弹簧的长度仍为8cm时，弹簧秤的示数可能为 （
A．10N B．20N C．40N D．60N
）
3 ．如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、
m2的物块1、2栓接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2栓接，
下端压在桌面上(不栓接)，整个系统处于平衡状态．现施力将物
块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面．在 此过程中，物块2上升的距离是多少?物块1上升的距离是多少?弹簧的形变及弹力源自一、弹簧的特点及形变方式：
①轻即忽略弹簧的质量，从而忽略弹簧的动能、 重力势能，进一步忽略弹簧在运动过程中的动能、 “轻”； 重力势能的转化。只考虑其弹性势能的转化。 1、弹簧的特点; ②由于忽略了弹簧的质量，故弹簧内部的弹力处 处大小相等。且沿弹簧的轴线方向。 ①形变程度较大，不可忽略。 故弹簧上的弹力不可 “软”； 突变。 ②“劲度系数”较小。 弹簧： 2、弹簧的常见形变方式； 只能沿轴线发生拉伸、压缩形变。 3、弹簧弹力的大小； 发生弹性形变的弹簧在弹性限度内，弹力的大小与弹 簧的形变量成正比．即F=kx，其中k为弹簧的劲度系数， 由弹簧的自身性质来决定，与F或x无关， 物理学中把此规律叫胡克定律 。
弹簧秤的结构
1． 如图所示．有两个物体A、B，其重力GA=3N，GB=4N，A
用竖直绳悬挂在天花板上，B放在水平面上．A、B间弹力为2N， 设绳的拉力为F，B对地的压力为FN，则F、FN的数值可能为 （ ）
A．7N和0 B．5N和2N C．1N和6N D．2N和5N
2．如图所示，重80N的物体A放置在倾角为300的粗糙斜面上， 有一根原长为10cm．劲度系数为103N／m的弹簧，其一端固定 在斜面底端，另一端置在滑块A后，弹簧长度缩短为8cm．现用
形变与弹力教案(形变部分)
形变与弹力教案（形变部分）一、教学目标1. 让学生了解形变的概念，理解物体发生形变的原因。
2. 让学生掌握弹性形变和塑性形变的区别，了解弹力的产生。
3. 培养学生观察、思考、动手操作的能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 形变的概念及原因2. 弹性形变与塑性形变的区别3. 弹力的产生及作用4. 观察和分析物体形变的现象5. 动手操作实验，验证弹力的产生三、教学重点与难点1. 重点：形变的概念、弹性形变与塑性形变的区别、弹力的产生。
2. 难点：形变原因的分析、弹力作用的理解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考形变的原因。
2. 采用对比教学法，让学生明确弹性形变与塑性形变的区别。
3. 采用实验演示法，让学生直观地感受弹力的产生。
4. 采用小组合作法，培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入：通过展示图片或实物，引导学生关注物体形变的现象，激发学生的兴趣。
2. 新课导入：介绍形变的概念，讲解形变的原因。
3. 知识讲解：讲解弹性形变与塑性形变的区别，让学生明确弹力的产生。
4. 实例分析：分析生活中常见的形变现象，引导学生理解形变的原因。
5. 实验演示：进行弹力实验，让学生直观地感受弹力的产生。
6. 课堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
7. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，提出拓展性问题，激发学生的学习兴趣。
8. 课后作业：布置作业，让学生进一步巩固所学知识。
六、弹性与弹簧1. 教学目标让学生了解弹簧的弹性特性，掌握弹簧测力计的原理及使用方法。
2. 教学内容弹簧的弹性特性；弹簧测力计的原理；弹簧测力计的使用方法。
3. 教学重点与难点弹簧的弹性特性；弹簧测力计的原理及使用方法。
4. 教学方法采用案例分析法，讲解弹簧的弹性特性；采用实验演示法，让学生直观地了解弹簧测力计的原理及使用方法。
5. 教学过程导入：通过展示弹簧的图片，引导学生关注弹簧的弹性特性。
新课导入：讲解弹簧的弹性特性，介绍弹簧测力计的原理。
厦门第二外国语学校—叶金福—“形变和弹力”多媒体教学课件
1、弹力的概念
2、弹力的方向
假设法 放大的思想 科学探究的过程 与方法
3、弹力有无的判定
4、影响弹力大小的 因素
跟 踪 练 习
1、下列说法中正确的是
A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C.只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它 接触的物体产生弹力作用
2、关于弹力的下列说法中, 错误的是 A、发生弹性形变的物体，会对它接触的物 体产生弹力。 B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力 C、通常所说的压力、支持力和绳子的 拉力 都是弹力。 D、压力和支持力的方向总是垂直接触面。
恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用， 这个力就是弹力。 拉力、压力和支持力都是弹力。
小结：
弹力的条件： （1）要相互接触 （2）发生弹性形变
弹力的大小： 与物体发生弹性形变程度有关 对于弹簧： F=kx ----胡克定律 弹力的方向： 与施力体形变的方向相反。具体： （1）轻绳拉力的方向：沿绳指向绳的收缩方向 （2）压力、支持力的方向：垂直于接触面指向 被压或被支持的物体，若接触面是曲面，则垂直 于接触点的切平面。
支持力与压力属于弹力
(4) 绳的弹力：
A A B
总结：绳的弹力方向总是沿着 绳并指向绳的收缩方向。绳的 弹力处处相等。
拉力属于弹力
•弹力的条件： （1）要相互接触 （2）发生弹性形变
• 弹力的方向： • 与施力体形变的趋势方向相反。具体： （1）压力、支持力的方向：垂直于接触面指向 被压或被支持的物体，若接触面是曲面，则垂 直于接触点的切平面。 （2）轻绳拉力的方向：沿绳指向绳的收缩方向
F
A
A
A
第2节 弹性形变与范性形变
跟踪练习
2、试分析下列光滑小球受到的弹力。（悬线竖直）
BF
F
. .
A C
思维总结：
判定弹力有无的方法：
撤离法
光滑球静止 在水平地面
问题：杆子产生的弹力一定沿着杆在 一条直线上吗？
结论：杆所受的力不一定沿杆的方向；
k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，N/m；
x为弹簧的形变量，是与弹簧的原长相比； F=K △X
14:31
问题与练习
画出下图中球受到的弹力
14:31
F1
F2
G
14:31
F2 F1
G
14:31
例题 请计算物体 A 所受到的弹簧弹力
将一个原长为10厘米的弹簧挂在铁架台上静止。如果在弹簧 下端挂1牛顿的重物，弹簧长度变为12厘米。现将物体 A 挂在弹 簧下端，弹簧长度变为16厘米，请问：物体 A 所受到弹簧弹力的 大小为？
解：因为 F = k △X
即
F 1= k △X1 、 F2 = k △X2
所以 F2 = 3 牛顿
答：物体 A 所受到弹簧弹力的大小为 3 牛顿。
14:31
小结
一、弹力产生条件： ① 直接接触 ② 发生弹性形变
二、弹力方向 1、压力和支持力： 方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。 2、拉力： 绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向
B
曲面与曲面间弹力方向：
与过接触点的公切面垂 直并指向受力物体
14:31
胡克定律
推胡论克：定弹律力：的弹 大簧小发跟生形弹变性的形大变 小时有.弹关力系的，大形小变 越Ｆ大与，弹弹簧力伸也长越 大（，或形缩变短消）失的，长 弹度力Ｘ也成消正失比.．
弹力和形变的概念
1、压力和支持力
支持力
支持力
压力
压力
结论：压力（支持力）的方向总是垂直 接触面指向被压（被支持）物体。
2、绳的拉力
F1电线对电 灯的拉力
F1绳对木块 的拉力
F2电灯对电 线的拉力
F2木块对绳 的拉力
结论：拉力的方向沿着绳子离开被 拉物体
思考题：
1、如图所示，木杆搁在 光滑竖直墙与粗糙水平 地面间，木杆在A、B两 处受到的弹力方向。
的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长 度等量有关)
单位：牛每米， 符号N/m x——弹簧伸长（或缩短）的长度
思考题1 :
在弹簧下端挂一2.5牛重的物体 时,弹簧伸长0.5厘米,弹簧的劲度系数 为_________ 牛/米:若挂在 弹簧下端 的物体 的重 物为25 牛时,该弹簧伸 长________米,此时弹簧的劲度系数 是__________牛/米。
例题：球靠放在倾斜
FN
的墙角，其中地面水
平光滑，试问球与倾
斜的墙壁间是否有弹
Hale Waihona Puke 力存在？练习：细线竖直，判断球与斜面间有无 弹力
TN
G
解析：假设球与斜面间有弹力，以球为 研究对象，对球受力：球可能静止吗？
学生练习：光滑球静止在水平地面 上，左侧紧靠一木块，球与木块间 是否存在弹力？
三、弹力方向的确定
L L0
x
拉伸
x L0
L
压缩
弯曲
扭转
➢从形变可否恢复原状分类： A、弹性形变：在外力停止作用后，能 够恢复原来形状的形变叫弹性形变， B、非弹性形变：在外力停止作用后， 不能恢复原来形状的形变
➢弹性限度：如果形变超过一定限度， 物体的形状不能完全恢复，这个限度 叫做弹性限度。
第二章 第6节 轻杆的形变及弹力专题讨论
[答案] 5倍
5．如图甲所示，由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩，将它放入被吊的
空罐内，使其张开一定的夹角压紧在罐壁上，其内部结构如图乙所示，当
钢绳向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，摩擦力足够大，就能将重物提升 起来，罐越重，短杆提供的压力越大，称为“自锁定吊钩”．若罐的质量
轻 杆 受 力 情 况 综 合 探 讨
①铰链连接。如图；A 2、轻杆与轻 杆的连接； ②固定连接。如图；A
B D B D
C
C
①滑轮连接。如图； 3、轻杆与细 绳的连接；
②固定连接。如图；
轻杆与细绳通过滑轮连接， 为同一根细绳，两边细绳张 力大小相等。 轻杆与细绳固定连接，为两 根细绳，两边细绳张力大小 不相等。
轻杆的形变及弹力专题讨论
一、轻杆的特点及形变方式
①轻即忽略杆的质量，从而忽略杆的动能、重力 势能，进一步忽略杆在运动过程中的能量转化。 ②由于忽略杆的质量，故杆内部的弹力处处大小 相等。
“轻”； 1、轻杆的特点;
①形变程度很小，可忽略不计。 故轻杆上的弹力可 “硬”； 突变。 ②“劲度系数”很大。 轻杆： ①可发生拉伸形变。 2、轻杆的常见形变方式； ②可发生压缩形变。 ③可发生弯曲形变。 ④可发生扭转形变。
C C C
A
A
B
C
甲
乙
丙
丁
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙。 B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁。 C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁。 D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁。
7．如图所示，两相同轻质硬杆001、002可绕其两端垂宣纸面的
高一物理鲁科版必修1教学教案：第四章第2节形变与弹力(2)含解析
弹力教学设计一、教材分析弹力是力学中最经常遇到的力之一，对弹力认识清楚与否，会直接影响到今后的学习。
本节课的重点是弹力产生的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力有无以及方向的确定。
教材用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念，后又对常见弹力（压力、支持力、拉力等）的方向进行了分析和说明。
这种先从感性认识出发，上升到理性认识，再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要，在教学过程中应注意渗透。
二、学情分析学生虽然在生活中已经知道了有关弹力的一些现象和特点，但是大多数学生的抽象思维能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理常常表现出一定的主观性、片面性、和表面性，这就要求在教学过程中合理安排、引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。
作为高一年级的普通班的学生，学生的基础比较薄弱，学习积极性也不高。
所以，在教学过程中，我有意识地结合结合实验，鼓励学生动手，并肯定和表扬学生，从而提高他们的积极性。
三、教学目标1．知识与技能：（1）．知道弹力产生的条件。
（2）知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。
（3）知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律。
会用胡克定律解决有关问题。
2．过程与方法：（1）通过归纳得出弹力产生的条件是物体发生弹性形变。
（2）学会用放大的方法去观察微小形变。
（3）知道实验数据处理常用的方法，尝试作用图象法处理数据。
3．情感、态度和价值观：（1）真实准确地记录实验数据，体会科学精神和科学态度在探究过程的重要作用。
（2）从任何物体都能发生形变入手，培养学生实事求是的世界观。
四、教学重点难点重点：弹力产生的条件、弹力的方向难点：1．在接触的物体间是否有弹力2．弹力方向的确定五、教学方法1、启发式综合教学法：观察实验、分析综合、总结规律.2、学案导学六、课内探究（一）自主学习[问题情境]请同学们阅读教材后，回答问题：什么叫做形变？什么叫做弹性形变？什么叫做弹力？并举出生活中有关形变的例子。
形变与弹力ppt课件
像弹簧一样的弹性体发生弹性 形变时，由于要恢复原状，会 对与它接触的物体产生力的作 这种力称为弹力。
产生条件：
1.两物体相互接触 2.物体发生形变
例：书放在水平桌面上，书受到弹力作用，产生这个弹力
的直接原因是（ B）
A.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
问题：弹力是否像重力一样也有大小和方向呢？
F＝kx
其中：k——弹簧的劲度系数 单位：牛每米， 符号N/m x——弹簧伸长（或缩短）的长度
例、一弹簧受到100牛的拉力作用时弹簧伸长为20㎝， 弹簧原长为15cm，试求该弹簧的劲度系数．
解： 形变量x=(20-15 )cm=5cm=0.05m 由胡克定律得
F=kx K=F/x=100/0.05 K=2000N/m
弹力的方向：弹力的方向总是与物体形变的方向相反。
几种弹力及其方向
（1）常见弹力：压力、支持力、拉力
（2）常见弹力的方向
① 支撑面的弹力
支持力：方向总是垂直于支持面，指向被支持的 物体．
F
F
压力：方向垂直于支持面而指向被压的物体
F F
②绳的弹力 由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常
称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方 向．
形变
概念：物体形状和体积的改变
弹性变形 分类 非弹性变形
弹力
概念：发生形变的物体要恢复原形，对跟 它接触的物体产生的力
条件：1.直接接触 2.挤压发生弹性形变
压力、支持力：垂直接触面指向受力物体 方向 绳的拉力：沿着绳指向绳收缩的方向
胡克
内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹 簧的形变量成正比
定律 数学表达式：F=kx
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桌面对书： 支持力
书发生形变吗？为什么？压力怎么 来的？ 桌子形变了吗？为什么？支持力怎 么来的？
分析
书要形变，要恢复原状， 要向下恢复，所以向下产 生弹力----压力
桌子要形变，要恢复原状， 要向上恢复，所以向上产 生弹力----支持力
所以拉力、压力、支持力等都是弹力。
弹力的方向指向物体要恢复的方向！！
第二部分形变与弹力
生活中的现象
观察其发生形 变后的情况
[注意]：弹性也有一定限度的，以后重点研究 弹性形变，不加说明形变就是指弹性限度内 的弹性形变。
弹性形变与范性形变的例子
• 弹性限度（定义）：当弹性形变达到某 一值时，即使撤去外力，物体也不能 恢复原状，这个值叫弹性限度。
[思考]：用力压讲台桌面或者用力跺脚，
•弹力的条件：（1）要相互接触 （2）发生弹性形变
• 弹力的大小： 与物体发生弹性形变程度有关
• 弹力的方向： 垂直于接触面，跟物体恢复形状方向有关
（注意：接触面可以是“点线接触”、“点面接 触”、“点与弧面接触”、所以均与过接触点的 “切线”或“切面”垂直。）
例子
提出 问题
书放在桌面上，其受力如何？
• 可用于缓冲减震。 例如：火车减震弹簧；沙发床垫
• 自动复位功能。 • 应用于保护装置中。交流与讨论来自什么时候起跳最 合适？
是在跳板运动到最 上端、中间位置、 还是最下端？
➢本节小结
• 形 变（定义）：物体发生的伸长、缩短、弯曲等
变化—称为形变 • 弹力（定义）：物体发生形变时，会产生一种使物体
X---为伸长量，注意不是本身长度。
K跟弹性体的粗细、材料、本身长度等量有 关，是弹性本身特性，与f、x无关。
例题讲解
一根轻弹簧在10.0的拉力作用下，长度 由 原 来 的 5.00cm 伸 长 为 6.00cm 。 那 么 ， 当这根弹簧伸长到6.20cm时，受到的拉 力有多大？
➢弹力的应用
• 储存能量功能。 例如：拉满的弓
恢复原状的力，叫做弹力。
• 弹力的条件、弹力的大小、弹力的方向 • 胡克定律 F kx
• 画出弹力 • 弹力的应用
➢作业
（1）教材 P70页 1、2、3、4、5 （2）三维设计P44---P50 （3）名门基训对应的练习
用力压玻璃等。 形变了吗？它又属于什么类型形变？
[演示]：微小形变实验：（观察玻璃瓶微小形 变）
看看它是什么样的形变？
观察桌面微小形变 观察玻璃瓶的微小形变
➢弹 力
提出问题
形变原因是物体受到了力，那么物体受到 力后发生形变，形变后的物体又是如何呢？ 跟它接触物体又是如何呢？
用手去感受压弹簧，拉弹簧
A
β
要往外弹！
思考
A
要往回缩！
β
弹簧被压时，会产生 弹簧被拉时，会产生 什么样的情况呢？ 什么样的情况呢？
要恢复原状！
-------就产生一个使物体恢复原状的 力！！这个力就是弹力！
弹力（定义）：物体发生形变时，会产生一种
使物体恢复原状的力，叫做弹力。
A
β
[思考]（1）弹力产生的条件是什么？ （2）弹力的大小由什么决定？ （3）弹力的方向又是指向什么方向？
巩固例子（分析）
电线下吊着灯，其实两者都受到形变， 都要恢复原状； 灯要恢复原状，表现为对电线产生拉力。 电线要恢复原状，表现为对灯产生拉力。
画出弹力方向的例子
0
球受到的弹力
给弹注
的 ？
力 是
意
！谁：
求棒在A、B两处受弹
D
力
B
C
A
求棒在C、D两处受弹 力
B
求0点受到的弹力
A
O C
G
➢探究弹簧伸长量与弹力的关系
• 探究弹力与物体形变的哪些 因素有关
• 实验器材：铁架台、下端带 挂钩的弹簧、100g的钩码若 干、刻度尺等。
• 弹簧神长量与弹力关系
钩码总重 G/N 弹簧总伸 长量L/cm
分析数据
• 胡克定律（定义）：在弹性限度内，弹性
体弹力的大小跟弹性体伸长（或缩短）的 长度成正比。
即
F kx
比例系数k叫做弹性体的劲度系数，简称劲度。在国 际单位制中，k的单位是N/m