高一物理课件 3.2 形变与弹力 3(鲁科版必修1)
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形变与弹力课件(鲁科版必修1)
形变与弹力是物理学中的基本概念，对于理解物体 的运动规律和相互作用机制具有重要意义。
主题涉及领域
形变与弹力涉及到力学、材料科学、工程等多个领 域，是科学技术发展的基础。
学习目标
理解形变的概念及分类 ，掌握弹性形变的特征 。
理解弹力的概念及产生 条件，掌握胡克定律及 其应用。
能够分析简单的弹力问 题，培养解决实际问题 的能力。
物体在弹性形变时所具有的能量 。
100%
产生原因
物体在发生弹性形变时，各部分 之间存在着相互作用的弹力，这 个弹力能够使物体恢复原状。
80%
影响因素
物体的形变量和材料的弹性模量 。
弹性限度与塑性形变
弹性限度
物体能够恢复原状的形变范围。
塑性形变
物体超过弹性限度后发生的不能恢复原状的形变。
影响因素
物体的材料和温度等。
弯曲弹力
物体在弯曲力作用下产生弯曲形变时产生的反作 用力。
压缩弹力
物体在压力作用下产生缩短形变时产生的反作用 力。
扭转弹力
物体在扭转力作用下产生扭转形变时产生的反作 用力。
胡克定律
胡克定律是指弹簧在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的伸长量或压 缩量成正比，即F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长量 或压缩量。
形变的类型
总结词
根据形变后物体能否恢复原状，形变可分为弹性形变和范性形变 。
详细描述
根据形变后物体能否恢复原状，形变可以分为弹性形变和范性形 变。弹性形变是指在外力去除后，物体能够恢复原状的形变；范 性形变则是指在外力去除后，物体不能恢复原状的形变，也称为 塑性形变。
弹性形变与范性形变
总结词
弹性形变是指在外力去除后，物体能够恢复原状的形 变；范性形变则是指在外力去除后，物体不能恢复原 状的形变。
主题涉及领域
形变与弹力涉及到力学、材料科学、工程等多个领 域，是科学技术发展的基础。
学习目标
理解形变的概念及分类 ，掌握弹性形变的特征 。
理解弹力的概念及产生 条件，掌握胡克定律及 其应用。
能够分析简单的弹力问 题，培养解决实际问题 的能力。
物体在弹性形变时所具有的能量 。
100%
产生原因
物体在发生弹性形变时，各部分 之间存在着相互作用的弹力，这 个弹力能够使物体恢复原状。
80%
影响因素
物体的形变量和材料的弹性模量 。
弹性限度与塑性形变
弹性限度
物体能够恢复原状的形变范围。
塑性形变
物体超过弹性限度后发生的不能恢复原状的形变。
影响因素
物体的材料和温度等。
弯曲弹力
物体在弯曲力作用下产生弯曲形变时产生的反作 用力。
压缩弹力
物体在压力作用下产生缩短形变时产生的反作用 力。
扭转弹力
物体在扭转力作用下产生扭转形变时产生的反作 用力。
胡克定律
胡克定律是指弹簧在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的伸长量或压 缩量成正比，即F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长量 或压缩量。
形变的类型
总结词
根据形变后物体能否恢复原状，形变可分为弹性形变和范性形变 。
详细描述
根据形变后物体能否恢复原状，形变可以分为弹性形变和范性形 变。弹性形变是指在外力去除后，物体能够恢复原状的形变；范 性形变则是指在外力去除后，物体不能恢复原状的形变，也称为 塑性形变。
弹性形变与范性形变
总结词
弹性形变是指在外力去除后，物体能够恢复原状的形 变；范性形变则是指在外力去除后，物体不能恢复原 状的形变。
3.2 科学探究：弹力—【新教材】鲁科版(2019)高一物理 必修第一册课件
形变量（m）
弹力
课堂练习
一根弹簧原长10cm，当用5N的力拉弹簧时，弹簧长度变为 12cm，求该弹簧的劲度系数k。
2.5m/s
下课！
HHK
压力、支持力、拉力
弹力
课堂练习
画出下图中物体所受弹力的示意图:
02 弹力的方向
弹力
沿绳收缩
弹簧反向
轻杆任意
02 弹力的方向
弹力
其他找面
弹力
课堂练习
画出下图中物体所受弹力的示意图:
弹力
课堂练习P78
画出下列各物体所受弹力示意图：
弹力
03 弹力
③胡克定律： 在弹性限度内，弹力F的大小与弹簧形变量x成正比。 劲度系数（N/m）
科学探究：弹力
PHYSICS
HHK
01弹力 ELASTIC FORCE
弹力
01 形变
我们可以通过放大法观察微小形变 ①弹性形变：撤去外力后能恢复原状。 ②范性形变：撤去外力定义：物体发生弹性形变时，想要恢复原状，产生的力。 作用点： 接触点
②三要素： 方向： 与弹性形变方向相反 大小： 形变程度
弹力
课堂练习
一根弹簧原长10cm，当用5N的力拉弹簧时，弹簧长度变为 12cm，求该弹簧的劲度系数k。
2.5m/s
下课！
HHK
压力、支持力、拉力
弹力
课堂练习
画出下图中物体所受弹力的示意图:
02 弹力的方向
弹力
沿绳收缩
弹簧反向
轻杆任意
02 弹力的方向
弹力
其他找面
弹力
课堂练习
画出下图中物体所受弹力的示意图:
弹力
课堂练习P78
画出下列各物体所受弹力示意图：
弹力
03 弹力
③胡克定律： 在弹性限度内，弹力F的大小与弹簧形变量x成正比。 劲度系数（N/m）
科学探究：弹力
PHYSICS
HHK
01弹力 ELASTIC FORCE
弹力
01 形变
我们可以通过放大法观察微小形变 ①弹性形变：撤去外力后能恢复原状。 ②范性形变：撤去外力定义：物体发生弹性形变时，想要恢复原状，产生的力。 作用点： 接触点
②三要素： 方向： 与弹性形变方向相反 大小： 形变程度
鲁科版高中物理必修第一册第3章第2节科学探究_弹力课件
探究点三 弹力的方向
情境探究
1.分析以下图中接触面上有没有弹力,画出其示意图。
提示 接触面上的弹力与接触面垂直,指向形变恢复的方向,对点点接触问 题,弹力垂直接触点的切线方向,具体受力示意图如图所示。
2.分析轻绳对球的拉力。
提示 绳子受到拉力后会有形变,由于收缩而产生弹力,故绳上弹力方向沿绳 指向绳收缩的方向,具体拉力如图所示。
弹力产生的过程为:
2.弹力有无的判断方法 (1)直接法 对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的条件判断,两个条件都满足时 才有弹力产生。 (2)假设法 要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用,可假设将在此处与物体接触的 另一物体去掉,看物体是否在该位置保持原来的状态,若能保持原来的状态, 则说明物体间无弹力作用,否则有弹力作用。
④弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx。
题组过关 1.如图所示,一劲度系数为k、原长为l的轻弹簧,上端固定在天花板上,下端悬 挂一木块。木块处于静止状态时弹簧的伸长量为Δl(弹簧的形变在弹性限度 内),则木块所受重力的大小等于 ( D )
A. k
B. l
l
kl
C.Δl
3.甲图中AB为轻质杆,图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,杆在B处由铰链 连接,且系统均处于静止状态,图乙为一个弹性杆上端固定着一个小球,下端 固定在斜面上,分析杆对B点及小球的作用力。
提示 带活动轴的轻杆弹力只能沿杆,既可以是拉力,也可以是支持力,而固 定杆对物体的作用力根据情况而定,可以指向任何方向。
常见的几种弹力的方向
探究归纳
1.面与面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体。
2.点与面接触时弹力的方向,过接触点垂直于接触面(或接触面的切面),而指向受
鲁科版高中物理必修一《科学探究：弹力》相互作用PPT
第二页，共三十五页。
一、形变与弹力 1．填一填 (1)形变：物体发生的伸长、缩短、弯曲等 形状 的变化。 (2) 弹 性 体 及 弹 性 形 变 ： 某 些 发 生 形 变 的 物 体 在 撤 去 外 力 后
能 恢复原状，这种物体称为弹性体，对应的形变称为弹性形变。 (3)范性形变：有些物体发生形变后不能恢复原状，这种形变称为
变量 x 成反比。
(×)
第九页，共三十五页。
3．想一想 2018 年 6 月 2 日至 3 日，APCC•2018• 第三站(星章赛)“大连金羿杯”室外 射箭冠军联赛(大连站)在体育中心举 行。如图的运动员正在开弓射箭，为了 使箭射的更远，应如何操作呢？由此我们看出弹力的大小与 形变的大小有什么样的关系？ 提示：为使箭射的更远运动员应使劲往外拉弓弦。在弹性 限度内，弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力 也越大。
鲁科版高中物理必修一 《科学探究：弹力》相互作用PPT
科 目：物理 适用版本：鲁科版 适用范围：【教师教学】
第3章 相互作用
第2节 科学探究：弹力
第一页，共三十五页。
课标要求
1．知道形变的概念及常见的形变。 2．会判断弹力的有无及弹力的方向。 3．理解劲度系数的概念及影响劲度系数的因素。 4．会用胡克定律计算弹簧的弹力。
范性 形变。
第三页，共三十五页。
(4)弹性限度：当弹性体的形变 超过 一定的限度时，即使撤去 外力，物体也不能恢复原状，这个限度称为弹性限度。
(5)弹力及其方向 ①相互接触的物体发生 弹性形变 时，由于物体要恢复原状， 物体会对与它 接触 的另一物体产生力的作用，这种力称为 弹力。 ②弹力的方向总是与物体 形变 的方向相反。
没有挤压，即 A、B 间没有弹力。在 B 图中，若拿去 A 球，
一、形变与弹力 1．填一填 (1)形变：物体发生的伸长、缩短、弯曲等 形状 的变化。 (2) 弹 性 体 及 弹 性 形 变 ： 某 些 发 生 形 变 的 物 体 在 撤 去 外 力 后
能 恢复原状，这种物体称为弹性体，对应的形变称为弹性形变。 (3)范性形变：有些物体发生形变后不能恢复原状，这种形变称为
变量 x 成反比。
(×)
第九页，共三十五页。
3．想一想 2018 年 6 月 2 日至 3 日，APCC•2018• 第三站(星章赛)“大连金羿杯”室外 射箭冠军联赛(大连站)在体育中心举 行。如图的运动员正在开弓射箭，为了 使箭射的更远，应如何操作呢？由此我们看出弹力的大小与 形变的大小有什么样的关系？ 提示：为使箭射的更远运动员应使劲往外拉弓弦。在弹性 限度内，弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力 也越大。
鲁科版高中物理必修一 《科学探究：弹力》相互作用PPT
科 目：物理 适用版本：鲁科版 适用范围：【教师教学】
第3章 相互作用
第2节 科学探究：弹力
第一页，共三十五页。
课标要求
1．知道形变的概念及常见的形变。 2．会判断弹力的有无及弹力的方向。 3．理解劲度系数的概念及影响劲度系数的因素。 4．会用胡克定律计算弹簧的弹力。
范性 形变。
第三页，共三十五页。
(4)弹性限度：当弹性体的形变 超过 一定的限度时，即使撤去 外力，物体也不能恢复原状，这个限度称为弹性限度。
(5)弹力及其方向 ①相互接触的物体发生 弹性形变 时，由于物体要恢复原状， 物体会对与它 接触 的另一物体产生力的作用，这种力称为 弹力。 ②弹力的方向总是与物体 形变 的方向相反。
没有挤压，即 A、B 间没有弹力。在 B 图中，若拿去 A 球，
高中物理必修一课件-4.2 形变与弹力3-鲁科版
AB
球A与球B之间有无弹力？ 球A与竖直墙面有无弹力？
绳子竖 直下垂
小球与竖直挡板间有无弹力？
小球与斜面间有无弹力？
小球与斜面间有无弹力？
例题：画出图中物体A所受弹力的示意图
课堂小一结、形变 二、微形小变形的变分：类转化思想，放大思想 三、弹力 四、弹1.力接的触面方间向的弹力 2.轻绳的弹力
3.轻杆的弹力
【小贴士】弹力的产生与历史经验的吻合： 哪里有压迫，哪里就有反抗。
物体受到压迫，产生形变，它要反抗，就对接触的 物体产生弹力。
3.常见的弹力（只要 符合弹力产生特征的
力都归属于弹力）
①物体间的压力
②物体间的支持力 ③绳子的拉力
④弹簧的弹力……
4、弹力的三① 作要用素点
在直接接触，使它发生弹性形变物体的接触点或接 触面上
范性形变：撤去外力后 不能完全恢复原状的形 变叫做范性形变 （也叫塑性形变）．
弹性体：撤去外力后能恢复原状的 物体叫做弹性体
弹性限度：物体发生弹性形变是有一定 限度的，形变达到某一值时，即使撤去 外力，物体也不能再恢复原状，这个值 叫做弹性限度。
二、探究活动：感受尺子对手的作用力。
思考：尺子为什么会有这个力呢？
2、假设法：对形变不明显的情况，可假设两个 物体间弹力不存在，看物体能够保持原有的状 态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若 运动状态改变，则此处一定有弹力。 3、替换法：可以将硬的形变不明显的施力物体用 软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否发生 形态的变化，若发生形变，则此处一定有弹力
判断下列物体间有无弹力的作用？
②大小：下一节课探究
③方向
5、弹力的方向谁对谁进行反抗？桌子对书
怎样反抗？
高中物理 4.2《形变与弹力》 3 鲁科版必修1
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【典例2】（2010·漳州高一检测）在 半球形光滑容器内放置一细杆m，细杆 与容器的接触点分别为A、B两点，如 图4－2－6所示，容器上A、B两点对细 杆m的作用力的方向分别为 A.均竖直向上 B.均指向球心 C.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上 D.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上
• 4.2《形变与弹力》习题课
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【典例1】如图4－2－4所示，用细绳悬挂的小球与光滑 斜面相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈 竖直方向.判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用？
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【思路点拨】解答本题应把握以下两点：
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【标准解答】假设法：假设两图中的斜面不存在，则甲图 中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲 图中小球受到斜面的弹力，乙图中小球不受斜面的小 球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止状态， 所以乙图中小球不受斜面的弹力作用，甲图中小球受到斜 面的弹力作用.
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【标准解答】选D.支持力、压力的方向垂直于接触面或 其切面.在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直 于该处球面的切面，指向球心；在B点，容器的边缘跟杆 的侧面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，D正确，A、 B、C错误.
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【典例3】如图4－2－9所示，一根轻弹簧的原长为 20 cm，竖直悬挂着，当用15 N的力向下拉弹簧时，量得 弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上，用30 N的力竖 直向下压时，弹簧长多少？
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【典例2】（2010·漳州高一检测）在 半球形光滑容器内放置一细杆m，细杆 与容器的接触点分别为A、B两点，如 图4－2－6所示，容器上A、B两点对细 杆m的作用力的方向分别为 A.均竖直向上 B.均指向球心 C.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上 D.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上
• 4.2《形变与弹力》习题课
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【典例1】如图4－2－4所示，用细绳悬挂的小球与光滑 斜面相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈 竖直方向.判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用？
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【思路点拨】解答本题应把握以下两点：
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【标准解答】假设法：假设两图中的斜面不存在，则甲图 中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲 图中小球受到斜面的弹力，乙图中小球不受斜面的小 球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止状态， 所以乙图中小球不受斜面的弹力作用，甲图中小球受到斜 面的弹力作用.
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【标准解答】选D.支持力、压力的方向垂直于接触面或 其切面.在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直 于该处球面的切面，指向球心；在B点，容器的边缘跟杆 的侧面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，D正确，A、 B、C错误.
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【典例3】如图4－2－9所示，一根轻弹簧的原长为 20 cm，竖直悬挂着，当用15 N的力向下拉弹簧时，量得 弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上，用30 N的力竖 直向下压时，弹簧长多少？
新鲁科高中物理必修一第三章第二节《形变与弹力》课件
相互接触的物体之间不一定产生弹力，两物体之 间有弹力时一定相互接触并发生弹性形变.
【例1】如图所示，弹簧上端固
定，下端挂一质量为m的小球，小
球下放着一光滑斜面，球与斜面
接触且处于静止状态，弹簧竖直，
关于小球受力的个数，下列说法正确的是
A.1个
B.2个
C.3个
D.2或3个
解答本题应把握以下两个关键词语 （1）处于“静止”状态，说明小球受到的合力为零. （2）弹簧“竖直”，说明弹簧对小球弹力方向为竖直方向.
二、弹力方向的判断
1.弹力的方向 弹力的方向总是与物体形变的趋向相反. （1）压力的方向：垂直于支持面指向被压的物体. （2）支持力的方向：垂直于支持面指向被支持的物体. （3）绳对物体的拉力方向：沿着绳指向绳收缩的方向.
2.几种常见弹力方向的对比
(1)判断弹力方向的方法是：先明确两物体之间作用的类 型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向.
【规律方法】弹力的判断方法 1.弹力有无的判断方法 （1）根据弹力产生的条件判断； （2）利用假设法判断； （3）根据物体的运动状态判断.
2.弹力方向的判断方法 （1）确定物体之间作用的类型； （2）确定产生弹力的物体； （3）找出使该物体发生形变的外力方向； （4）确定物体产生的弹力方向.
三、对胡克定律的理解及应用
【正确解答】产生弹力的条件是相互接触的物体发生弹性 形变.有弹力则两物体一定接触、一定发生弹性形变.由此断 定A、B、C错，D对. 正确答案:D
【易错分析】本题易错选C项.错误的根本原因是不理解形 变和弹力的关系.当撤去使物体发生形变的外力后，能恢复 原状的形变称为弹性形变，而不能恢复原状的形变称为范 性形变.物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它 接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力.弹力对应弹性形 变，施力物体发生形变给受力物体施加弹力.
3.2科学探究：弹力——高一物理必修一鲁科版
过接触点垂直平面指向受力物体
5.各种接触方式的弹力方向判断
③点与曲面接触（画出球或杆受到的弹力）
F1
F2
FB
FA
B
A
半球形的碗
点与曲面间弹力方向：
过接触点垂直切面指向受力物体
5.各种接触方式的弹力方向判断
④曲面与曲面接触（球A受到的弹力）
F
半球形的碗
F
FB对A A
B
曲面与曲面间弹力方向：
过接触点垂直公切面指向受力物体
，称为
。
式中的
称为弹簧的
。k的大小与弹簧的
有关，与弹簧所受拉力以及形变的大小无关。
若力的单位用牛顿(N)，长度单位用米(m)，则劲度系数k的单位 是牛顿每米(N/m)。
生活中常说弹簧的“软"和“硬”，指的是弹簧劲度系数的不同 ，劲度系数越大则表明弹簧越“硬”。
不同劲度系数的弹簧用途也不同。
（1）弹簧的弹力随伸长量的增大而_______________。 （2）在误差允许范围内，弹簧的弹力大小与_________成正比。
（3）为什么弹簧测力计可测力的大小?为 什么其刻度是均匀的?
弹簧测力计中弹簧受到的拉力不同， 弹簧的伸长量不同，因此可通过弹簧的 伸长量（即指针所指的刻度）来测量力 的大小。
F1
F2
归纳： 绳子的拉力方向总是应沿绳指向绳收缩的方向
5.各种接触方式的弹力方向判断
①曲面与平面接触(画出球受到的弹力) F
F2 F1
曲面与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
5.各种接触方式的弹力方向判断
②点与平面接触（画出杆受到的弹力） FB
B
FA
A
FB
FA
5.各种接触方式的弹力方向判断
③点与曲面接触（画出球或杆受到的弹力）
F1
F2
FB
FA
B
A
半球形的碗
点与曲面间弹力方向：
过接触点垂直切面指向受力物体
5.各种接触方式的弹力方向判断
④曲面与曲面接触（球A受到的弹力）
F
半球形的碗
F
FB对A A
B
曲面与曲面间弹力方向：
过接触点垂直公切面指向受力物体
，称为
。
式中的
称为弹簧的
。k的大小与弹簧的
有关，与弹簧所受拉力以及形变的大小无关。
若力的单位用牛顿(N)，长度单位用米(m)，则劲度系数k的单位 是牛顿每米(N/m)。
生活中常说弹簧的“软"和“硬”，指的是弹簧劲度系数的不同 ，劲度系数越大则表明弹簧越“硬”。
不同劲度系数的弹簧用途也不同。
（1）弹簧的弹力随伸长量的增大而_______________。 （2）在误差允许范围内，弹簧的弹力大小与_________成正比。
（3）为什么弹簧测力计可测力的大小?为 什么其刻度是均匀的?
弹簧测力计中弹簧受到的拉力不同， 弹簧的伸长量不同，因此可通过弹簧的 伸长量（即指针所指的刻度）来测量力 的大小。
F1
F2
归纳： 绳子的拉力方向总是应沿绳指向绳收缩的方向
5.各种接触方式的弹力方向判断
①曲面与平面接触(画出球受到的弹力) F
F2 F1
曲面与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
5.各种接触方式的弹力方向判断
②点与平面接触（画出杆受到的弹力） FB
B
FA
A
FB
FA
新教材高中物理321弹力课件鲁科版必修1
(科学思维) 提示：弹簧对小车的弹力大小不是与弹簧的长度成正 比，而是与弹簧的形变量成正比。
(1)弹簧原长为多少①? (2)弹簧的劲度系数为多大②? (3)弹簧长度为6 cm时,弹力大小为多少③?
【审题关键】
序号 ① ② ③
信息提取 由图像可知原长为12 cm 由图像的斜率可求得劲度系数 由胡克定律求弹力大小
【解析】由题图可知，a段表示弹簧被压缩，b段表示
弹簧被拉伸。
(1)弹力为零时，对应弹簧长度x0=12 cm，即为原长。 (2)对b段，根据胡克定律知，劲度系数
k=
N/m=2 500 N/m。
(3)当弹簧长度为6 cm时，根据胡克定律知，弹簧弹力
F=kFxx′=(1625110200)01×0(212-6)×10-2 N=150 N。
【规律方法】分析弹力的“三个一定” (1)无论作为压力、拉力还是支持力，弹力方向总是与 施力物体形变的方向相反。 (2)无论物体处于静止状态还是匀速直线运动状态，物 体所受弹力与物体所受的其他力一定平衡。 (3)形变总是成对发生的，弹力也总是成对出现的，且 两个弹力一定等大反向。
【母题追问】 1.【典例示范】中，物体的位置不变，质量增大，它 所受弹力的大小、方向如何变化？ (科学思维) 【解析】各物体所受弹力的大小变大、方向不变。 答案：见解析
2.画出图中A、B物体所受弹力的示意图，图中各接触 面均光滑，各物体均静止。
【解析】绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中 物体与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接 触面指向被支持的物体；图乙中球面与球面接触，支 持力的方向沿两球心的连线指向小球。
答案：见解析
三 胡克定律的理解与应用 1.适用条件：胡克定律仅适用于在弹性限度内，计算 像弹簧、橡皮条等弹性体的弹力。 的含义：x是弹性体的形变量，即发生弹性形变后弹性 体的长度跟本身的自然长度比较后伸长(或缩短)的长 度，不是弹性体的长度。
(1)弹簧原长为多少①? (2)弹簧的劲度系数为多大②? (3)弹簧长度为6 cm时,弹力大小为多少③?
【审题关键】
序号 ① ② ③
信息提取 由图像可知原长为12 cm 由图像的斜率可求得劲度系数 由胡克定律求弹力大小
【解析】由题图可知，a段表示弹簧被压缩，b段表示
弹簧被拉伸。
(1)弹力为零时，对应弹簧长度x0=12 cm，即为原长。 (2)对b段，根据胡克定律知，劲度系数
k=
N/m=2 500 N/m。
(3)当弹簧长度为6 cm时，根据胡克定律知，弹簧弹力
F=kFxx′=(1625110200)01×0(212-6)×10-2 N=150 N。
【规律方法】分析弹力的“三个一定” (1)无论作为压力、拉力还是支持力，弹力方向总是与 施力物体形变的方向相反。 (2)无论物体处于静止状态还是匀速直线运动状态，物 体所受弹力与物体所受的其他力一定平衡。 (3)形变总是成对发生的，弹力也总是成对出现的，且 两个弹力一定等大反向。
【母题追问】 1.【典例示范】中，物体的位置不变，质量增大，它 所受弹力的大小、方向如何变化？ (科学思维) 【解析】各物体所受弹力的大小变大、方向不变。 答案：见解析
2.画出图中A、B物体所受弹力的示意图，图中各接触 面均光滑，各物体均静止。
【解析】绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中 物体与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接 触面指向被支持的物体；图乙中球面与球面接触，支 持力的方向沿两球心的连线指向小球。
答案：见解析
三 胡克定律的理解与应用 1.适用条件：胡克定律仅适用于在弹性限度内，计算 像弹簧、橡皮条等弹性体的弹力。 的含义：x是弹性体的形变量，即发生弹性形变后弹性 体的长度跟本身的自然长度比较后伸长(或缩短)的长 度，不是弹性体的长度。
鲁科版高中物理必修一《科学探究：弹力》相互作用PPT课件
第七页，共五十页。
8
2．关于弹性形变，下列说法正确的是( ) A．物体形状的改变称为弹性形变 B．一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变 C．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变称为弹性形变 D．物体在外力作用下的形变称为弹性形变 C [外力停止作用后，能够恢复原状的形变称为弹性形变，C 正确．]
鲁科版高中物理必修一 《科学探究：弹力》相互作用PPT课件
科 目：物理 适用版本：鲁科版 适用范围：【教师教学】
第3章 相互作用 第2节 科学探究：弹力
第一页，共五十页。
2
【学习素养·明目标】 物理观念：1.知道形变的概念及常见的形变.2. 了解弹性、弹性形变、弹性限度及弹力的应用.3.会用胡克定律计算弹簧的 弹力．
第十四页，共五十页。
15
(2)力学放大法：如图所示，把一个圆玻璃瓶瓶口用中间插有 细管的瓶塞堵上，用手轻压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小， 水受挤压上升，松开手后，形变恢复，水面落回原处．
第十五页，共五十页。
16
1．(多选)下列各种情况中，属于弹性形变的有( ) A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变 B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变 C．细钢丝被绕制成弹簧 D．铝桶被砸扁 AB [“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形 变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复成“钢丝”，“铝桶被砸扁”不能恢复 成“桶”，是非弹性形变，故选项 A、B 正确，C、D 错误．]
弹簧的长度为 12 cm，则此弹簧的劲度系数为( )
A．1 N/m
B．10 N/m
C．100 N/m
D．1 000 N/m
C [弹簧的伸长量为 2 cm＝0.02 m，弹簧弹力大小等于物体重力的 大小，F＝2 N，由胡可定律 F＝kx 可知，k＝100 N/m，C 正确．]
8
2．关于弹性形变，下列说法正确的是( ) A．物体形状的改变称为弹性形变 B．一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变 C．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变称为弹性形变 D．物体在外力作用下的形变称为弹性形变 C [外力停止作用后，能够恢复原状的形变称为弹性形变，C 正确．]
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科 目：物理 适用版本：鲁科版 适用范围：【教师教学】
第3章 相互作用 第2节 科学探究：弹力
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【学习素养·明目标】 物理观念：1.知道形变的概念及常见的形变.2. 了解弹性、弹性形变、弹性限度及弹力的应用.3.会用胡克定律计算弹簧的 弹力．
第十四页，共五十页。
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(2)力学放大法：如图所示，把一个圆玻璃瓶瓶口用中间插有 细管的瓶塞堵上，用手轻压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小， 水受挤压上升，松开手后，形变恢复，水面落回原处．
第十五页，共五十页。
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1．(多选)下列各种情况中，属于弹性形变的有( ) A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变 B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变 C．细钢丝被绕制成弹簧 D．铝桶被砸扁 AB [“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形 变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复成“钢丝”，“铝桶被砸扁”不能恢复 成“桶”，是非弹性形变，故选项 A、B 正确，C、D 错误．]
弹簧的长度为 12 cm，则此弹簧的劲度系数为( )
A．1 N/m
B．10 N/m
C．100 N/m
D．1 000 N/m
C [弹簧的伸长量为 2 cm＝0.02 m，弹簧弹力大小等于物体重力的 大小，F＝2 N，由胡可定律 F＝kx 可知，k＝100 N/m，C 正确．]
3.2科学探究—弹力课件ppt—高一上学期物理鲁科版必修第一册
答案解析：
CD
对胡克定律公
式的理解
K是弹簧本身一
个参数，与F、
X没有关系
3. 如图所示，甲、乙两人分别用200 N 的力拉弹簧秤的秤钩和拉环，则弹簧秤 的示数为( D)
A．400 N C．100 N
B．0 N D．200 N
答案解析： 力的作用是相互 的，所以弹簧的 示数为200N
知识梳理
(1)探究弹力与弹簧形变量的关系
数据处理
本实验进行数据处理时，可以采 取写出曲线所代表的函数表达式 的方式，也可以采取画F(弹力)－ x(伸长量)图像的方式，两种方式 均可充分说明弹簧的弹力与弹簧 伸长量之间的关系
实验结论
弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧 伸长(或缩短)的长度成正比，即F＝kx.比 例系数k叫作弹簧的劲度系数
N
N
T
答案解析
答案如图，根据二 力平衡法则即可判 断出来
测 当堂测试
测试2
关于弹力的产生说法正确的是( D ) A．只要两物体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
答案解析
弹力产生两个条件： 直接接触 发生弹性形变
第2节 科学探究：弹力
第三章 相互作用
教
01
知道弹力产生的原因和条件
学
02
会分析弹力的方向
目
通过实验探究弹力和弹簧形变量
标
03
的关系
04
生活实例
蹦极绳对人产生向上的弹 力，把人拉上去。在这个 过程中，蹦极绳的弹力与 形变发挥了重要作用，弹
力与形变有何关系？
新鲁科版高中物理必修一课件2.形变与弹力 【讲授式】
弹力的方向
弹力的方向垂直于 两物体的接触面。
绳子对物体的拉 力方向沿绳子指 向绳子收缩的方
向。
f
1
压力、支持力的
方向垂直于支持
fHale Waihona Puke 面指向被压、被2支持的物体。
➢ 几种弹力
由于书的形变
由于课桌的形
，对课桌产生向下
变，对书产生向上
的压力压。力和支持力都是弹力的，支压持力力和。支持力的
方向都垂直于物体的接触面，并从施力物体指向
返回
➢ 例题：
试判断下图中，球A与接触的墙壁B、C、……间是 否存在弹力。
A
C
A
C
A
B
B
B
判断弹力的有无可以利用假设的方法，假设物体与接
触面之间有或者没有弹力，物体是否动起来。如果物体 将会动起来则说明假设不成立。
➢ 胡克定律
用力去拉一根弹簧的时候，我们感觉到弹簧拉得越 大需要的力越大。那么弹簧的长度或者伸长量会不会与 产生的弹力有关呢？
F
F？
G
弹力有无判断方法：假设法----假设没有挤压，看 物体有没有静止，如果还能静止，说明没有挤压
本质：斜面与小球之间接触 但没有相互挤压因此没
有相互作用力
讨论与交流
如图所示，画出木杆
AB所受到的弹力的示
意图
F1
A
F2
B
注意方向的确定：压力或支持力与接触面垂直
（此题为面-面和点-面情况）
画出下列图中各杆和球所受到的弹力
弹 力
弹 力
概念：物体的形状和体积的改变
1、任何物体都能发生形变
特点
产生条 件
2、有的形变明显，有的极其微 小3、分为弹性形变和非弹性形 变 ① 直接接
鲁科版物理必修一课件第3章-2
使它发生形变的拉力在数值上是相等的．用悬挂法测量弹簧
的弹力，利用的是钩码和弹簧静止时弹簧的弹力与挂在弹簧 下面的钩码的重力相等．
②弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可由弹簧拉 长后的长度减去弹簧的原长来计算． ③建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小 F，以横坐标表 示弹簧的伸长量 x，在坐标系中描出实验所测得的各组 ( x ，
类型 接 触 方 式 点与点 垂直于切面 面与面 点与面 方向 垂直公共接触面 过点垂直于面 图示
类型 轻绳
方向 沿绳指向绳收缩方向
图示
可沿杆 轻杆 可不沿杆
轻弹簧
沿弹簧形变的反方向
静止的物体所受弹力的方向不一定与重力方向相反，只 有静止于水平面上的物体，水平面对物体弹力的方向才与重 力方向相反．
步骤 4 ：教师通过例题讲 解总结弹力有无判断的 两个误区
步骤 5 ：让学生完成【迁 移应用】，检查完成情 况并点评
步骤6：师生互动完成 “探究2”(注意总结分析常 见的弹力方向的画法)
步骤 7 ：完成 “ 探究 3 ” ( 重 在讲解实验的原理 、步 骤、结论等)
步骤 8 ：完成 “ 探究 4 ” ( 重 在讲解胡克定律的应用 技巧)
图4－2－6
A．均竖直向上
B．均指向球心 C．A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上 D．A点处的弹力指向球心 O，B点处的弹力垂直于细杆 向上
【解析】
支持力、压力的方向垂直于接触面或其切
面．在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该处 球面的切面，指向球心，在B点，容器的边缘跟杆的侧面接 触，该处的支持力应垂直于杆向上， D 正确， A 、 B 、 C 错 误．
弹力的产生和弹力有无的判断 【问题导思】 1．弹力产生的直接原因是受力物体发生了形变，还是 施力物体发生了形变？ 2．相互接触的物体间一定存在弹力的作用吗？
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F2 30 整理得L3＝L1- k =0.20 m- 375 m=0.12 m
方法二：由胡克定律知 F1=k(L2-L1),F2=k(L1-L3) 由以上两式得
F1 L 2 -L1 F2 = , F2 L1 -L3 整理得L3=L1- F1 (L2-L1) 30 =20 cm- 15 ×(24-20) cm=12 cm.
m1g Δx=x2-x2′= k 2 .故C正确.
答案:12
cm
【典例4】如图所示，两木块质量分别为m1
和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，
上面木块压在弹簧上（但不拴接），整个系
统处于静止状态.现缓慢向上提上面的木块，
直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面
木块移动的距离为 A.m1g/k1 C.m1g/k2 B.m力的方向垂直于接触面或其 切面.在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该 处球面的切面，指向球心；在B点，容器的边缘跟杆的侧 面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，D正确，A、B、C 错误.
【典例3】如图4-2-9所示，一根轻弹簧的原长为20 cm，
竖直悬挂着，当用15 N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上，用30 N的力竖直向下压时， 弹簧长多少？
【思路点拨】解答本题可按以下思路分析：
【自主解答】方法一：设弹簧原长为L1,当弹簧受向下的
15 N的拉力作用时，设弹簧长度为L2,由胡克定律知
F1=k(L2-L1),
F1 15 解得k= L2 -L1 = 0.04 N/m=375 N/m
当用30 N的力向下压时，设弹簧长为L3，由胡克定律知
F2=k(L1-L3) =12 cm .
【思路点拨】解答本题应把握以下关键点:
【标准解答】选C.设未提木块之前，弹簧k2缩短的长度 为x2，根据二力平衡和胡克定律有k2x2=(m1+m2)g
(m1 +m 2 )g 解得：x2= k2
当上面木块被提离弹簧时，弹簧k2缩短的长度变为x2′,
m 2g 同样可求得x2′= k 2
所以下面木块向上移动的距离为
【典例2】（2010·漳州高一检测） 在半球形光滑容器内放置一细杆m， 细杆与容器的接触点分别为A、B两 点，如图4-2-6所示，容器上A、B两 点对细杆m的作用力的方向分别为
A.均竖直向上
B.均指向球心
C.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上
D.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上
【典例1】如图4-2-4所示，用细绳悬挂的小球与光滑斜面 相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈竖直方 向.判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用？
【思路点拨】解答本题应把握以下两点：
【标准解答】假设法：假设两图中的斜面不存在，则甲图 中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲 图中小球受到斜面的弹力，乙图中小球不受斜面的弹力. 状态法：若两图中斜面均对小球有弹力作用，则甲图中小 球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止状态， 所以乙图中小球不受斜面的弹力作用，甲图中小球受到斜 面的弹力作用.
方法二：由胡克定律知 F1=k(L2-L1),F2=k(L1-L3) 由以上两式得
F1 L 2 -L1 F2 = , F2 L1 -L3 整理得L3=L1- F1 (L2-L1) 30 =20 cm- 15 ×(24-20) cm=12 cm.
m1g Δx=x2-x2′= k 2 .故C正确.
答案:12
cm
【典例4】如图所示，两木块质量分别为m1
和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，
上面木块压在弹簧上（但不拴接），整个系
统处于静止状态.现缓慢向上提上面的木块，
直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面
木块移动的距离为 A.m1g/k1 C.m1g/k2 B.m力的方向垂直于接触面或其 切面.在A点，杆的端点跟球面接触，弹力的方向垂直于该 处球面的切面，指向球心；在B点，容器的边缘跟杆的侧 面接触，该处的支持力应垂直于杆向上，D正确，A、B、C 错误.
【典例3】如图4-2-9所示，一根轻弹簧的原长为20 cm，
竖直悬挂着，当用15 N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上，用30 N的力竖直向下压时， 弹簧长多少？
【思路点拨】解答本题可按以下思路分析：
【自主解答】方法一：设弹簧原长为L1,当弹簧受向下的
15 N的拉力作用时，设弹簧长度为L2,由胡克定律知
F1=k(L2-L1),
F1 15 解得k= L2 -L1 = 0.04 N/m=375 N/m
当用30 N的力向下压时，设弹簧长为L3，由胡克定律知
F2=k(L1-L3) =12 cm .
【思路点拨】解答本题应把握以下关键点:
【标准解答】选C.设未提木块之前，弹簧k2缩短的长度 为x2，根据二力平衡和胡克定律有k2x2=(m1+m2)g
(m1 +m 2 )g 解得：x2= k2
当上面木块被提离弹簧时，弹簧k2缩短的长度变为x2′,
m 2g 同样可求得x2′= k 2
所以下面木块向上移动的距离为
【典例2】（2010·漳州高一检测） 在半球形光滑容器内放置一细杆m， 细杆与容器的接触点分别为A、B两 点，如图4-2-6所示，容器上A、B两 点对细杆m的作用力的方向分别为
A.均竖直向上
B.均指向球心
C.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力竖直向上
D.A点处的弹力指向球心O，B点处的弹力垂直于细杆向上
【典例1】如图4-2-4所示，用细绳悬挂的小球与光滑斜面 相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈竖直方 向.判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用？
【思路点拨】解答本题应把握以下两点：
【标准解答】假设法：假设两图中的斜面不存在，则甲图 中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲 图中小球受到斜面的弹力，乙图中小球不受斜面的弹力. 状态法：若两图中斜面均对小球有弹力作用，则甲图中小 球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止状态， 所以乙图中小球不受斜面的弹力作用，甲图中小球受到斜 面的弹力作用.