高一物理必修1第三章《相互作用》第2节《弹力》导学案
2021版高中物理人教必修1 第三章 相互作用2弹力学案
学习目标知识脉络1.了解形变、弹性形变、弹性限度等概念.2.知道弹力产生的原因和条件.(重点)3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向.(重点、难点)4.理解胡克定律,并能解决有关问题.(重点)知识点一弹性形变和弹力[先填空]1.形变(1)形变:物体在力的作用下形状或体积的变化.(2)弹性形变:物体形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.(3)弹性限度当形变超过一定限度时,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度.2.弹力(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.(2)方向①压力和支持力的方向垂直于物体的接触面.②绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向.错误!1.书本放在桌子上,书本和桌子都发生了形变.(√)2.用泥坯捏泥人时,泥坯发生了弹性形变.(×)3.只要物体接触,物体间就存在弹力.(×)4.平常我们说的物体间的压力和支持力都是弹力,绳中的张力叫绳的弹力.(√)错误!1.小朋友在蹦床上玩耍,若站在蹦床上不动是否受弹力作用?若跳起离开蹦床是否受弹力作用?【提示】站在蹦床上不动时,蹦床发生了形变,对小朋友有向上的弹力作用;跳离蹦床后,与蹦床不接触,没有弹力作用.2.如图3。
21所示的情景中,运动员、箭、小车的运动状态为什么能发生变化?跳板弹起错误!错误!跳水运动员图3。
2。
1【提示】运动员、箭、小车的运动状态发生变化是因为受到了跳板、弓弦、弹簧对它弹力的作用.【核心突破】错误!探讨1:如图3.2。
2所示,取一个圆玻璃瓶,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?图322【提示】手捏玻璃瓶,管中水面上升.说明受压时玻璃瓶发生形变,体积变小了.探讨2:如图32.3所示:物体A、B并排静止在光滑水平面上,A、B之间有弹力吗?图3。
高中物理第3章相互作用第节科学探究:弹力学案鲁科版第一册
第2节科学探究:弹力学习目标:1。
[物理观念](1)知道形变、弹性形变、弹性限度及弹力的概念.(2)知道胡克定律的内容及表达式.2。
[科学思维]理解弹力及胡克定律,并能分析和解决实际问题.3。
[科学探究]学会根据设定的方案进行实验探究,会分析数据、误差,会通过与他人交流解决实验中的问题. 4.[科学态度与责任]通过对弹力的探究,认识实验对物理研究的重要性,提高学习兴趣,加强与他人合作.一、形变与弹力1.形变:物体发生的伸长、缩短、弯曲等形状的变化称为形变.2.弹性体及弹性形变(1)弹性体是撤去外力后能恢复原状的物体.(2)弹性形变指弹性体发生的形变.3.范性形变:物体发生形变后不能恢复原状,这种形变叫范性形变.4.弹性限度:弹性体的形变不能无限增大,若超过一定的限度,撤去外力时物体就不能恢复原状,这个限度称为弹性限度.5.弹力的定义: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,这种力叫弹力.6.弹力的方向:弹力的方向总是与物体形变的方向相反,以使物体恢复原状.说明:弹力的方向与施力物体形变方向相反,指向受力物体.二、胡克定律1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或压缩)的长度成正比.2.公式:F=kx.3.适用条件:在弹性体的弹性限度内.4.劲度系数:是一个有单位的物理量,单位为N/m.弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义:弹簧伸长或缩短1 m时产生的弹力大小为1 N.注意:F=kx中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)使物体发生形变的外力撤去后,物体一定能够恢复原来状态.(×)(2)只要两个物体相互接触,两个物体之间一定能产生弹力.(×)(3)两物体之间有弹力作用时,两物体一定接触.(√)(4)由F=kx可知k=错误!,故劲度系数k与外力F成正比,与形变量x成反比.(×)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.]3.一辆汽车停在水平地面上,下列说法中正确的是()A.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力B.地面受到了向下的弹力,是因为地面发生了弹性形变;汽车受到了向上的弹力,是因为汽车也发生了形变C.汽车受到向上的弹力,是因为地面发生了形变;地面受到向下的弹力,是因为汽车发生了形变D.以上说法都不正确C[汽车停在水平地面上,因为地面发生了向下的形变,所以地面为恢复原状对与之接触的汽车产生一个向上的弹力作用;因为汽车的车轮发生了向上的形变,所以车轮为恢复原状对与之接触的地面产生向下的弹力作用,故只有C项正确.]形变如图所示是英国物理学家卡文迪许为了测量万有引力常量而设计的扭秤原理图.已知相邻两个小球之间存在很小的万有引力,使T形架产生转动,T形架转动的结果是使硬质的石英丝发生形变,反抗T形架的转动,最后达到静止平衡.请回答下列问题.卡文迪许扭秤原理图探究:(1)石英丝发生了什么种类的形变?(2)试说明该装置采用的放大原理.提示:(1)石英丝发生的是扭转形变.(2)该装置进行了两次放大,一是尽可能地增大T型架连接两球的水平直杆的长度,使两球间万有引力产生较大的力矩,使杆偏转;二是增大弧度尺与系统的距离,使小镜子的反射光在标尺上产生较明显的长度变化.1.形变的两种情况(1)形状的改变:指受力时物体的外观发生变化,如橡皮条拉伸时由短变长;撑竿跳高时,运动员手中的撑竿由直变曲等.(2)体积的改变:指受力时物体的体积发生变化,如用力压排球,排球的体积变小;用力压海绵,海绵的体积变小.2.显示微小形变的方法(1)光学放大法:如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P。
2019高中物理导学案 必修一 第三章相互作用 3.2 弹力
3.2弹力导学案一、学习目标(包括重难点)1、知道胡克定律。
2.经历实验探究弹力的过程,了解科学研究的方法。
3.在探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
二、学习过程(自主学习、合作探究、精讲点拨、有效训练)(一)阅读弹性形变和弹力回答下面问题1、形变:叫做形变.2、形变种类:、、、。
3、弹性形变:撤去外力后, 可以的形变叫弹性形变4、弹性限度:物体在形变时如超过了,在撤去外力后,物体不能恢复原状,这个叫做弹性限度5、弹力:发生的物体由于要恢复原状,会对与它产生力的作用,这种力叫弹力.(二)、探究形变和弹力观察显示微小形变的两个实验(教材第55页图3-2-4、教材第56页图3-2-6)讨论1:该实验在设计思想中运用了什么方法?2:(1)、弹力产生的条件:○1○2。
(2)、弹力的大小与什么因素有关?(3)、假设法判断“有”“无”弹力。
(4)、弹力的方向怎样?(如图一所示)结论1:通常所说的压力和支持力都是弹力.压力的方向: 支持面指向物体;支持力的方向:支持面指向物体;结论2:通常所说的拉力也是弹力,绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向沿绳子指向 .(三)、胡克定律1、胡克定律:在内,弹簧弹力F的大小与弹簧的形变量(伸长或缩短)量成2、表达式:。
3、说明:k为劲度系数,跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性。
K的单位是。
三、当堂检测1、画出下列物体受到的弹力。
通过画图分析:面面接触,点面接触,点点接触的弹力的规律:a、面面接触:b、点面接触:c、点点接触:总结出弹力方向的特点:两物体的接触面.2、如图,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的力是A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力3、关于弹力的产生,以下说法正确的是A.相互接触的物体之间必有弹力的作用B.不接触的物体之间一定没有弹力的作用C.物体发生了形变,必有其他物体对它施加了弹力的的作用D.两个物体之间有弹力的作用,这两个物体一定都发生了形变4、有一根弹簧的长度是15厘米,在下面挂上0. 5千克的重物后的长度变成了18厘米,求弹簧的劲度系数。
_新教材高中物理第3章相互作用2弹力学案教科版必修第一册
弹力学习目标:1.[物理观念]了解形变、弹性形变、弹性限度的概念. 2.[物理观念]知道弹力产生的原因和条件. 3.[科学思维]知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向. 4.[科学思维]知道影响弹力大小的因素,理解胡克定律,了解科学研究方法.一、物体的形变形变(1)定义:物体在力的作用下形状或体积会发生变化.(2)分类:①弹性形变:物体在撤去外界的作用力后能够恢复原状.②塑性形变:当撤去外力后,物体的形变不能完全恢复原状.(3)弹性限度如果形变过大,超出一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原状,这个限度叫作弹性限度.二、弹力及常见的弹力1.弹力(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用.(2)产生条件:①两物体接触;②发生弹性形变.(3)弹力的方向:与该物体发生的形变方向相反.2.常见的弹力(1)压力和支持力:方向垂直于支持面而指向被压或被支持的物体.(2)绳的拉力:方向沿着绳而指向绳子收缩的方向.3.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比.(2)公式:F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号N/m.(3)弹力F与弹簧的形变量x的关系图像形状是过原点的直线.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)只要两物体接触就一定产生弹力.(×)(2)海绵受挤压发生形变,桌面受挤压不会发生形变.(×)(3)静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.(√)(4)在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等.(×)2.关于弹性形变的说法,下列说法正确的是( )A .物体形状的改变叫做弹性形变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叫做弹性形变D .物体在外力作用下的形变叫做弹性形变C [外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变,故选项C 正确.] 3.一轻质弹簧原长为8 cm ,在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为( )A .40 m/NB .40 N/mC .200 m/ND .200 N/mD [由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为k =F x =40.02N/m =200 N/m ,D 项正确.]弹力有无的判断和弹力方向的确定一铁块放在海绵上,铁块和海绵都发生了形变,从而在它们之间产生了弹力,如图所示.海绵对铁块的支持力是如何产生的?方向怎样?铁块对海绵的压力是怎样产生的?方向怎样?提示:海绵对铁块的支持力,是由于海绵的形变产生的,方向竖直向上,铁块对海绵的压力是由于铁块形变产生的,方向竖直向下.(1)两物体相互接触. (2)接触面之间发生弹性形变. 2.弹力产生的过程外力作用等原因→相互挤压或拉伸→发生弹性形变→产生弹力3.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:①物体间相互接触;②发生弹性形变.两个条件必须同时满足才有弹力产生.(2)假设法:要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用,可假设将此处与物体接触的其他物体去掉,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.(3)根据物体的运动状态判断:看除了要研究的弹力外,物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律),若满足,则无弹力存在;若不满足,则有弹力存在.(4)利用力的作用效果分析:如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定弹力的有无.特别提醒:判断弹力有无时应灵活选用判断方法,当直接法不易判断时,可考虑运动状态判断法.4.与形变方向的关系发生弹性形变的物体,由于恢复原状产生弹力,所以弹力的方向由施力物体形变的方向决定,弹力的方向总与施力物体形变的方向相反.5.几种常见弹力的方向如下表类型方向图示接触方式面与面垂直接触面点与面过点垂直于面点与点垂直于切面轻绳沿绳指向绳收缩方向轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向收缩方向伸长方向物体的支持力一定垂直于接触面.(2)轻杆的弹力方向较为复杂,一般根据物体的运动状态结合平衡条件确定.【例1】请在图中画出杆或球所受的弹力.甲乙丙丁甲图中杆靠在墙上;乙图中杆放在半球形的槽中;丙图中球用细线悬挂在竖直墙上;丁图中点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上.思路点拨:①当面(或曲面)接触,弹力垂直于面.②绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向.③与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心.[解析]甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用,故A、B两处对杆都有弹力,弹力方向与接触点的平面垂直,如图1所示.乙图中杆对C、D两处都有挤压作用,因C处为曲面,D处为支撑点,所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心,D处弹力垂直于杆斜向上,如图2所示.丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直,绳子对球的弹力沿绳子向上,如图3所示.丁图中当重心不在球心处时,弹力作用线也必通过球心,如图4所示.应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心.[答案]见解析图判断弹力方向的步骤(1)确定物体之间弹力作用的类型.(2)确定产生弹力的物体.(3)找出使物体发生形变的外力方向.(4)确定物体形变的方向.(5)确定物体产生的弹力方向.[跟进训练]训练角度1 弹力的有无1.如图所示各种情况下,a、b两者间一定有弹力的是( )B[假设A中两球间有弹力,则小球将向两边运动,与题矛盾,故a、b间无弹力,A 错误;假设B中两球间无弹力,则两个小球都将向下摆动,与题矛盾,说明a、b间有弹力,B正确;假设C中a、b间有弹力,则a受力不平衡,故a、b间无弹力,C错误;假设D中b对a球有弹力,方向必定水平向右,则a球共受三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和水平向右的弹力,三个力的合力不可能为零,则小球a不可能处于静止状态,与题矛盾,故a、b间一定无弹力,D错误.]训练角度2 弹力的方向2.一杆搁在矮墙上,关于杆受到的弹力的方向,图中画得正确的是( )D[支持力、压力的方向都应当垂直于接触面,故只有选项D正确.]探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.2.如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1.3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、….4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.1234567 F/N0l/cmx/cm0二、数据处理1.以弹力F (大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线,如图所示.2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可据F x 图线的斜率求解,k =ΔFΔx.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义. 三、误差分析1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差,为了减小误差,要尽量多测几组数据.2.弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差,实验中应使用轻弹簧.四、注意事项1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超出弹簧的弹性限度.2.测量长度时,应区别弹簧原长l 0、实际长度l 及伸长量x 三者之间的不同,明确三者之间的关系.为了减小弹簧自身重力带来的影响,测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自然下垂状态,而不是平放在水平面上处于自然伸长状态.3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位.4.描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线.5.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响. 【例2】 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L 0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x ;在砝码盘中每次增加10 g 砝码,弹簧长度依次记为L 1至L 6.数据如下表. 代表符号 L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6数值(cm)25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30表中有一个数值记录不规范,代表符号为________,由表可知所用刻度尺的最小分度为________.(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L 0”或“L x ”).(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m ;通过图和表可知砝码盘的质量为________g .(结果保留两位有效数字,重力加速度g 取9.8 N/kg)[解析] (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生,弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.(2)弹簧静止稳定时,记录原长L 0;表中的数据L 3与其他数据有效位数不同,所以数据L 3不规范,标准数据应读至cm 位的后两位,最后一位应为估读值,精确至0.1 mm ,所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时,x 为0,所以x =L -L x (L 为弹簧长度). (4)由胡克定律F =k Δx 知,mg =k (L -L x ),即mg =kx ,所以图线斜率即为弹簧的劲度系数k =Δmg Δx=60-10×10-3×9.812-2×10-2N/m =4.9 N/m 同理,砝码盘的质量m =k L x -L 0g =4.9×27.35-25.35×10-29.8kg =0.01 kg =10 g.[答案] (1)竖直 (2)稳定 L 3 1 mm (3)L x (4)4.9 10描绘实验图像的注意事项(1)描点和连线.依据实验数据用削尖的铅笔在图上描点,用“×”或“·”符号标明.连线时用平滑的曲线,不能用折线.(2)因为测量值有一定的误差,图线不通过全部的点是正常现象,连线时应尽量使图线通过或接近数据点,个别严重偏离的点应舍弃,并使其余的点尽量均匀地分布在图线两侧.(3)F x 图像应是过原点的直线,直线的斜率等于弹簧的劲度系数.(4)F l 图像是不过原点的直线,其与横轴的截距等于弹簧的原长,斜率仍然等于弹簧的劲度系数.[跟进训练]3.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示.所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.(1)有一个同学通过以上实验测量后,把6组数据描点在如图所示坐标系中,请作出FL 图线.(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况,帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据).(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点:___________________________________________________.缺点:____________________________________________.[解析](1)FL图线如图所示:(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度,由图像可知,L0=5×10-2 m=5 cm.劲度系数为图像直线部分的斜率,k=20 N/m.(3)记录数据的表格如下表次数12345 6弹力F/N弹簧的长度L /(×10-2m)(4)优点:可以避免弹簧自身重力对实验的影响.缺点:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差. [答案] 见解析弹力大小的计算弹簧在受到拉伸和压缩时,会有长度变化,长度变化与弹力有怎样的关系? 提示:长度变化越大,弹力越大. 1.对胡克定律的理解(1)弹簧要发生“弹性形变”,即在弹性限度内.(2)表达式中x 是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度,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,是由弹簧本身的性质(如材料、形状、长度等)决定的,不同型号、不同规格的弹簧,其劲度系数不同.(4)设劲度系数为k 的弹簧,在形变量为x 1、x 2时产生的弹力分别为F 1、F 2,则根据胡克定律F =kx ,有F 1=kx 1,F 2=kx 2,两式相减,有F 1-F 2=k (x 1-x 2),即ΔF =k Δx ,此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.(5)根据F =kx 作出弹力F 与形变量x 的关系图像,如图所示,这是一条过原点的直线,其斜率k =F x =ΔF Δx.2.弹力大小的计算(1)公式法:利用公式F =kx 计算,适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算.(2)平衡法:如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉力时,可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小,目前主要适用于二力平衡的情况.【例3】 一根轻质弹簧一端固定,用大小为50 N 的力压弹簧的另一端,平衡时长度为L 1=20 cm ;改用大小为25 N 的力拉弹簧,平衡时长度为L 2=35 cm ;若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,求弹簧的原长和劲度系数.[解析] 设弹簧原长为L 0,劲度系数为k . 由胡克定律得:F 1=k (L 0-L 1)①F 2=k (L 2-L 0)②联立①②两式得:L 0=0.3 m =30 cm ,k =500 N/m. [答案] 30 cm 500 N/m应用F =kx 时应注意下列问题(1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内.(2)x 是弹簧的形变量,不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的实际长度.(3)F x 图像中斜率表示弹簧的劲度系数,对于同一根弹簧来说,劲度系数是不变的. (4)如果题目中只告诉弹簧的形变量,并没有指出是伸长还是压缩,或只告诉弹簧弹力的大小,并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态,就要分别进行讨论.(5)轻弹簧的一端空载时弹力为零,不空载时两端弹力必然相等.[跟进训练]4.如图所示,轻弹簧的两端各受10 N 拉力F 作用,弹簧平衡时伸长了5 cm(在弹性限度内).下列说法正确的是( )A .该弹簧的劲度系数k =200 N/mB .该弹簧的劲度系数k =400 N/mC .根据公式k =F /x ,弹簧的劲度系数k 会随弹簧弹力F 的增大而增大D .弹簧所受的合力为10 NA [根据胡克定律F =kx 得弹簧的劲度系数k =F x =100.05N/m =200 N/m.故A 正确,B错误;弹簧的伸长与受的拉力成正比,弹簧的劲度系数k 与弹簧弹力F 的变化无关,与弹簧本身有关,故C 错误;弹簧所受的合力为0,故D 错误.]1.物理观念:形变、弹力的定义、胡克定律的内容. 2.科学思维:会应用胡克定律或F x 图像求解问题.1.关于弹力,下列说法中错误的是 ( )A.物体受到的弹力是由于施力物体发生形变而产生的B.弹力产生在直接接触而且发生弹性形变的物体之间C.相互挤压的物体间弹力方向总是跟接触面相垂直D.相互接触的物体间一定存在弹力D[弹力是施力物体发生了弹性形变,为了恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力,方向一定与接触面垂直,故选项A、B、C正确,只有选项D错误.D符合题意.] 2.(多选)撑竿跳高是指运动员双手握住一根特制的竿子,经过快速助跑后,运动员借助竿支撑和弹力,使身体腾起,通过悬垂、摆体、举腿和引体等一系列动作,使身体越过一定高度,跨过横竿.撑竿跳高一般分为四个过程:助跑、撑竿、腾空、越竿(横竿).下列关于运动员各运动过程中的弹力,说法正确的是( )A.助跑阶段,运动员不受弹力作用B.撑竿时,地面对竿的弹力方向沿竿的方向C.腾空时,竿对运动员弹力的方向与竿形变的方向相反D.运动员脱竿越过横竿时,不受弹力作用CD[运动员在助跑阶段,受地面支持力作用,支持力属于弹力,A错误;撑竿时,地面对竿的弹力垂直地面向上,而并非沿竿的方向,B错误;腾空时,竿对运动员的弹力方向与竿形变方向相反,C正确;运动员脱竿越过横竿时,只受重力作用,D正确.] 3.在图中画出物体A所受弹力的示意图.[解析]支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体,物体A 所受弹力的示意图如图所示.[答案]见解析4.一根轻弹簧,当它受到10 N的拉力时长度为12 cm,当它受到25 N的拉力时长度为15 cm,问弹簧不受力时的自然长度为多少?该弹簧的劲度系数为多少?[解析]该题可以用两种方法求解.一种是直接利用胡克定律F=kx列式,一种是利用胡克定律的变形式ΔF=kΔx列式计算.设弹簧的原长为l0,由题意知,F1=10 N,l1=12 cm;F2=25 N,l2=15 cm.法一:根据胡克定律有F1=k(l1-l0),F2=k(l2-l0)两式相比可得F 1F 2=l 1-l 0l 2-l 0代入数据可得l 0=10 cmk =F 1x =F 1l 1-l 0=1012-10×10-2N/m =500 N/m. 法二:根据ΔF =k Δx 可得k =ΔF Δx =F 2-F 1l 2-l 1=25-1015-12×10-2 N/m =500 N/m. 又根据F 1=k (l 1-l 0)可得l 0=l 1-F 1k =0.12 m -10500m =0.1 m =10 cm. [答案] 10 cm 500 N/m5.(新情景题)情境:蹦极(Bungee Jumping),也叫机索跳,白话叫笨猪跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动.跳跃者站在约40 m 以上(相当于10层楼)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处,然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去.问题:设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m ,质量为50 kg 的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N ,已知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5 m ,橡皮绳的弹力与伸长的关系符合胡克定律,(g 取10 m/s 2)求:(1)橡皮绳的劲度系数;(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为多高?[解析] (1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力F 1=mg =500 N而F 1=k (l -l 0)所以橡皮绳的劲度系数k =F 1l -l 0=200 N/m. (2)设橡皮绳拉力最大时,绳长为l ′据胡克定律F 2=k (l ′-l 0)得l ′=F 2k+l 0=15 m +15 m =30 m.[答案](1)200 N/m (2)30 m。
人教版高中物理必修一第三章相互作用第2节弹力教学设计
人教版高中物理必修一第三章相互作用第2节弹力教学设计一、教学目的:〔1〕知识与技艺1.知道弹力发生的条件.2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的表示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.会用胡克定律处置有关效果.〔2〕进程与方法1.经过在实践效果中确定弹力方向的才干.2.自己入手停止设计实验和操作实验的才干.3.知道实验数据处置常用的方法,尝试运用图象法处置数据.〔3〕情感态度与价值观1.真实准确地记载实验数据,体会迷信的肉体和态度在迷信探求进程的重要作用.在体验用复杂的工具和方法探求物理规律的进程中,感受学习物理的乐趣,培育先生擅长把物理学习与生活实际结合起来的习气.2.从任何物体都能发作形变人手,培育先生实事求是的世界观.看法事物原本面目,不被外表现象所迷惑.二、教学重点、难点:教学重点1.弹力有无的判别和弹力方向的判别.2.弹力大小的计算.3.实验设计与操作.教学难点弹力有无的判别及弹力方向的判别.三、教学方法:探求、讲授、讨论、练习教学手腕:教具预备刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸,墨水瓶(灌满红墨水)、经过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等四、课时布置:新授课〔2课时〕五、教学进程:〔一〕活动中感悟亲历体验〔课前每小组分发一根细钢丝,让先生在课前自己入手绕制一个小弹簧〕〔先生实验〕用细钢丝绕制的小弹簧,悄然地拉一拉或压一压,感受弹簧被拉伸或紧缩的同时,手遭到了力的作用。
【思索】这种力是什么性质的力?它发生的条件是什么?它的大小、方向和作用点又如何呢?让先生亲身感受弹力的存在,从而提醒课题«弹力»。
〔演示实验〕让先生了解物体的形变。
〔小组讨论〕下面的这些形变有什么特点:有的形变可以恢恢复状,有的不可以恢恢复状【结论】能恢恢复状的形变,叫弹性形变;不能恢恢复状的形变,叫非弹性形变。
高中物理第三章相互作用2弹力教案2新人教版必修1
弹力设计思想高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图。
内容直观、感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛。
因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,由教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善。
教师在教学中通过具体的实例、实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力本教学设计特别强调了对实验的挖掘信息技术的应用。
通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。
通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。
学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神、获得探究的成功体验。
教材分析《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础。
其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定。
教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中,用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。
并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点,探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。
对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”,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。
学情分析通过前面的对“重力及相互作用”的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解。
而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础。
在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。
高中物理 第三章 相互作用 第二节 弹力导学案新人教版必修1
高中物理第三章相互作用第二节弹力导学案新人教版必修1【学习目标】1、知道弹力产生的条件,学会表述弹力。
2、能画出以下弹力(压力、支持力、绳的拉力)的力的示意图。
【自主学习】1、有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做形变。
2、按形变能否恢复来划分,我们把形变分为形变(在弹性限度内)、形变。
3、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,这个限度叫做。
4、弹力定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,,这种力叫做为弹力5、弹力的方向:。
6、弹力产生的条件: 、【预习自测】1、关于弹性形变的概念,下列说法正确的是( )A、物体形状的改变叫弹性形变B、一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变C、物体在外力作用后能够恢复原状的形变叫弹性形变D、物体在外力作用后的形变叫弹性形变2、关于弹力产生的条件,下列说法中正确的是( )A直接接触的物体间一定会产生弹力 B不直接接触的物体间一定不会产生弹力C只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力D、发生弹性形变的物体间一定会产生弹力3、关于弹力下列说法正确的是( )A、静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力B、压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C、弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D、弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同【课堂探究】知识点一、弹性形变和弹力(看书p54独立完成以下内容,有问题的小组讨论解决)1、(组内之间相互提问)什么叫做弹性形变?什么叫做非弹性形变?(弄清楚概念后,请举出生活中有关弹性形变的例子,上课时看哪小组举的多)2、(先看书,然后脱离课本用自己的语言说一说)什么叫弹力?弹力产生的条件是什么?做一做:1、关于弹力的产生,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知识点二、几种弹力1、(小组讨论完成)常见弹力有几种?举例说明,分析它们是怎样产生的以及它们的方向?2、(看书p55的演示,体现物理的一种什么方法?)手压桌子,桌子出现弹性形变了吗?请同学们设计出演示微小变形的小实验(鼓励自己或者小组创新)例:放在水平桌面上的书书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向下的弹力F1,这就是书对桌面的压力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向上的弹力F2,这就是桌面对书的支持力。
高中物理必修一第三章相互作用-力 全章导学案
1 重力与弹力导学案[学科素养与目标要求]物理观念:1.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.2.知道弹性形变、弹力的定义及产生的条件.3.掌握胡克定律的内容及表达式.科学思维:1.会作力的图示和力的示意图.2.理解重心的位置与物体形状、质量分布有关.3.会判断弹力的方向.4.能够应用胡克定律解决有关问题.一、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.2.方向:竖直向下.3.大小:G=mg,g是自由落体加速度.4.作用点——重心(1)重心:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心.(2)决定因素:①物体的形状;②物体的质量分布.(3)对形状不规则的物体,可以应用二力平衡的知识通过实验来确定其重心位置.如薄板状物体的重心位置可以通过悬挂法来确定.二、力的图示和示意图1.力的图示:用有向线段来表示力.(1)有向线段的长短(严格按标度画)表示力的大小;(2)箭头表示力的方向.(3)箭尾(或箭头)表示力的作用点.2.力的示意图:只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点,不需要准确标度力的大小.三、弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化.2.弹力:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.3.弹力的方向(1)压力和支持力的方向:都跟接触面垂直.(2)绳子的拉力的方向:沿着绳子而指向绳子收缩的方向.四、胡克定律1.弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状的形变.2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.3.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.4.劲度系数:式中k叫作弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.1.判断下列说法的正误.(1)重力的方向总是垂直于地面.( ×)(2)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.( ×)(3)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状.( ×)(4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.( √)(5)由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.( ×)2.弹簧的原长为10cm,它下面挂一个重为4N的物体时,弹簧长度变为12cm,则该弹簧的劲度系数为________N/m.若在它下面挂一个重为6N的物体,则弹簧的伸长量为________cm(弹簧始终在弹性限度内).答案200 3一、力的图示和力的示意图力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头,表示方向在线段的末端标出箭头,表示方向在图1甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向左上方的20N的力将木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.图1答案如图所示二、重力与重心导学探究1.建筑工地上常用重锤来检测墙壁是否竖直,为什么使用重锤就能够检测墙壁是否竖直?答案重力的方向竖直向下,所以悬挂重锤的细线方向一定在竖直方向上,如果墙壁与悬线平行,则说明墙壁竖直.2.重心是物体上最重的一点吗?重心位置与什么有关?物体的重心一定在物体上吗?请举例说明.答案不是,重心是物体各部分所受重力的等效作用点.重心位置与物体内的质量分布及物体的形状有关.重心可以不在物体上,如木匠用的拐尺、圆环的重心都不在物体上.知识深化1.重力的大小(1)重力的大小G=mg,只与质量m和重力加速度g有关,与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关,在赤道处,g最小,在两极处,g最大(同一高度);海拔越高,g越小,海拔越低,g越大.2.重力的方向:竖直向下.竖直向下是指与水平面垂直向下,但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心.3.重力的作用点——重心(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是只有物体的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心.重心的位置可以在物体上,也可以在物体外.(2)重心位置的确定方法:对于薄板状物体的重心,可以应用二力平衡的知识通过悬挂法确定.关于重力,以下说法正确的是( )A.重力的方向总是垂直于接触面向下的B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等答案 D解析重力的方向总是竖直向下的,但不一定是垂直于接触面向下,比如在斜面上的物体所受的重力方向并不垂直于斜面向下,A错误;重力G=mg,其大小只和质量、自由落体加速度g有关,与其他因素无关,B错误;绳子拉力的施力物体是绳子,重力的施力物体是地球,两者的施力物体不同,不是同一个力,C错误;由于重力加速度随着纬度、高度的变化而变化,所以同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等,D正确.关于重心,下列说法正确的是( )A.重心就是物体内最重的一点B.物体发生形变时,其重心位置一定不变C.物体升高时,其重心在空间的位置一定不变D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,其重心位置可能在横杆之下答案 D解析重心是物体各部分所受重力的等效作用点,故A项错;质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心,把一根质量分布均匀的直铁棒弯成圆环后重心由在物体上变到在圆心处,故B项错误;物体升高时,重心在空间的位置变化与否看具体情形,如某人从一楼上升到五楼,其重心升高,故C项错误;重心的位置和物体的质量分布及形状都有关,故D项正确.三、弹力导学探究1.如图2所示,取一个扁玻璃瓶,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?图2答案用手捏玻璃瓶,细管中水面会上升(或下降).说明受到压力时玻璃瓶发生形变,体积变小(或变大)了.2.用手压橡皮泥,橡皮泥发生形变;脚踩在松软的泥土上,留下了深深的脚印(形变),这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同?答案橡皮泥、泥土受力后发生的形变,在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变),玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).知识深化1.弹力的产生必须同时具备两个条件(1)两物体直接接触;(2)两物体接触处发生弹性形变.2.弹力的方向(1)支持力和压力的方向:总是垂直于接触面,并指向被支持或被压的物体上.(2)绳子的拉力方向:总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向.在如图3所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P均处于静止状态.图3答案见解析图解析题图甲中P受到的弹力属于绳的拉力,应沿着绳子而指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;题图乙中P与斜面的接触面为平面,P受到的支持力垂直于斜面向上;题图丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A点弹力F1方向水平向右,B点弹力F2方向垂直于斜面指向左上方;题图丁中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,且必过球心O,B点属于点与面相接触,弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.3.弹力有无的判断(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生的条件直接进行判断.(2)对于形变不明显的情况,可利用假设法进行判断.①假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原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.②假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.如图4,接触面光滑,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力.图4(多选)如图5所示,图中的物体A均处于静止状态,下列说法正确的是( )图5A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,两斜面对A均有支持的作用C.图丙中A受到斜面B对它的弹力的作用D.图丁中A受到光滑斜面B对它的弹力的作用答案BC解析题图甲中对A进行受力分析,A受重力和地面的弹力的作用,二力平衡,A静止,不可能再受到B对A的弹力作用;B选项中,若去掉左侧的斜面,A将运动,若去掉右侧的斜面,A也将运动,所以两斜面对A均有支持力作用;C选项中,假设斜面B不存在,则A无法在原位置保持静止,故丙图中A受到斜面B的弹力的作用;D选项中,假设斜面B对A有弹力作用,则A不能在竖直方向保持静止,所以丁图中A不受斜面B弹力的作用.四、胡克定律1.胡克定律F=kx的理解(1)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.(2)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.2.F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图6所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.图63.胡克定律的推论:ΔF=kΔx.弹簧弹力的变化量ΔF跟弹簧形变量的变化量Δx成正比.4.胡克定律的适用条件:弹簧在弹性限度内发生形变.一根轻质弹簧在10.0N的拉力作用下,其长度由原来的5.00cm 伸长为6.00cm.求:(弹簧始终在弹性限度内)(1)当这根弹簧长度为4.20cm时,弹簧受到的压力多大?(2)当弹簧受到15N的拉力时,弹簧的长度是多少?答案(1)8.0N (2)6.50cm解析(1)弹簧原长L0=5.00cm=5.00×10-2m在拉力F1=10.0N的作用下伸长到L1=6.00cm=6.00×10-2m根据胡克定律得F1=kx1=k(L1-L0)解得弹簧的劲度系数k=F1L1-L0=10N6.00-5.00×10-2m=1.00×103N/m设当压力为F2时,弹簧被压缩到L2=4.20cm=4.20×10-2m根据胡克定律得,压力F2=kx2=k(L0-L2)=1.00×103N/m×(5.00-4.20)×10-2m=8.0N.(2)设弹簧的弹力F=15N时弹簧的伸长量为x.由胡克定律得x =F k =15N 1.00×103N/m=1.50×10-2m =1.50cm 此时弹簧的长度为L =L 0+x =6.50cm.1.(对重力与重心的理解)(多选)关于重力的大小及重心的位置,以下说法正确的是( )A .重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的施力物体是地球B .质量均匀分布的、形状规则的物体的重心在其几何中心C .一完整的砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D .舞蹈演员做各种优美动作时,其重心的位置不变答案 ABC2.(对弹力的理解)(多选)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图7所示的跳水运动就是一个实例.下列说法正确的是( )图7A .跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B .跳板和运动员的脚都发生了形变C .运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的D .跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的答案 BC解析 两个接触的物体间有弹力时,一定都会发生形变;发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,发生形变的物体是施力物体.B、C正确.3.(弹力的方向及有无判断)已知图8中的球均处于静止状态,且球是光滑的,请画出它们所受弹力的示意图.图8答案4.(胡克定律的应用)由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度l 的关系图像如图9所示,求:图9(1)该弹簧的原长.(2)该弹簧的劲度系数.答案(1)0.15m (2)500N/m解析解法一(1)当弹簧的弹力F=0时弹簧的长度等于原长,由题图可知该弹簧的原长为l0=15×10-2m=0.15m.(2)据F=kx得劲度系数k=Fx,由题图可知,该弹簧伸长x=(25-15)×10-2m=10×10-2m时,弹力F=50N.所以k=Fx=5010×10-2N/m=500N/m.解法二根据胡克定律得F=k(l-l0),代入题图中的两点(0.25,50)和(0.05,-50).可得50N=k(0.25m-l0)-50N=k(0.05m-l0)解得l0=0.15m,k=500N/m.考点一重力和重心1.(多选)用弹簧测力计悬挂静止的小球,下列说法正确的是( ) A.弹簧测力计对小球的拉力就是小球所受的重力B.弹簧测力计对小球的拉力大小等于小球所受重力C.小球所受重力的施力物体是弹簧测力计D.小球所受重力的施力物体是地球答案BD解析“拉力”不是“重力”,选项A错误;静止小球所受重力大小等于弹簧测力计的拉力,选项B正确;重力的施力物体是地球,选项C错误,D正确.2.(多选)关于物体的重心,下列说法正确的是( )A.物体升高或降低时,重心在物体中的位置不变B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过该物体的重心C.形状规则的物体,其几何中心不一定与其重心重合D.因物体的重心是重力的作用点,所以物体的重心一定在物体上答案ABC解析形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体中的位置是固定的,不会随物体升降而改变,故A正确;用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过该物体的重心,故B正确;重心与物体的形状和质量分布有关,形状规则的物体,质量分布不一定均匀,所以其几何中心不一定与其重心重合,故C正确;重心可以在物体上,也可以在物体外,故D错误.3.如图1所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的艺术技巧的结晶,是我国古代青铜艺术的稀世珍宝,骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为( )图1A.马是空心的B.马蹄大C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上答案 D解析骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上,选项A、B、C错误,D正确.4.(多选)一个重20N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,以下四个图中正确的是( )答案AD解析物体的重力为20N,标度分别设为5N和2.5N,方向竖直向下,作用点在重心,选项A、D正确.5.(2018·北京海淀区期末)有一质量均匀分布的长方形薄板,若在以其对角线交点为圆心处挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( ) A.重力和重心都不变B.重力减小,重心位置改变C.重力减小,重心位置不变D.重力减小,重心不存在了答案 C解析质量均匀分布的长方形薄板,重心在其几何中心,在以其对角线交点为圆心处挖掉一个小圆,薄板的余下部分质量仍然均匀分布,关于原长方形的几何中心对称,故其重心仍然在原长方形的几何中心,由于薄板的质量减小,因此重力减小,选项C正确.考点二弹力的概念及弹力的方向6.(2019·济南一中期中)足球运动是目前在全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱.如图2所示为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是( )图2A.图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C.图丙中,即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于球发生了形变D.图丁中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变答案 D解析静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但两力不是同一个力,A选项不正确;静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触,但由于没有发生弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,B选项不正确;即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变,C选项不正确;落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变,D选项正确.7.(多选)(2019·长郡中学高一上学期期末)在光滑半球形容器内,放置一细杆,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,如图3所示.关于细杆在A、B两点所受支持力的说法,正确的是( )图3A.A点处方向指向球心,是由于容器的形变产生的B.A点处方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的C.B点处方向垂直细杆向上,是由于容器的形变产生的D.B点处方向竖直向上,是由于细杆的形变产生的答案AC考点三胡克定律8.(多选)关于胡克定律,下列说法正确的是( )A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x的大小成正比B.由k=Fx可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的形变量x成反比C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小答案ACD解析在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F=kx,A 正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力F及形变量x无关,B错误,C正确;由胡克定律得k=Fx,则可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的值与k数值相等,D正确.9.(2019·温州市新力量联盟高一上学期期末)为测量一轻质弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验:先将弹簧竖直悬挂,而后在弹簧下端挂上重为3N的钩码,弹簧静止时的位置如图4所示,可求得该弹簧的劲度系数为( )图4A.20N/m B.30N/mC.60N/m D.120N/m答案 C10.如图5所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门K,打开阀门让水从小孔中慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将( )图5A.一直下降B.一直上升C.先升高,后降低D.先降低,后升高答案 D解析水面的下降将导致水和容器这个共同体的质量分布发生变化,即开始一段时间内,水面下降,重心下降;但又由于容器自身质量的影响,水面下降到一定程度后,重心又开始上升了,直至水流完,重心又回到空容器的重心位置,故选D.11.如图6所示,是我国极地考察破冰船——“雪龙号”.为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度.则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )图6答案 C解析船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向冰块,故C正确,A、B、D错误.12.如图7所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和口小底大的普通茶杯中,钢球与各容器的底部和侧壁相接触,均处于静止状态.若钢球和各容器侧壁都是光滑的,各容器的底部均处于水平面内,则以下说法正确的是( )图7A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C.量杯的侧壁对钢球无弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D.口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用答案 A解析假设容器侧壁对钢球无弹力作用,则钢球受重力和容器底部对它的支持力作用,钢球仍将处于静止状态,故钢球与容器侧壁虽然接触但没有发生形变,容器侧壁对钢球无弹力作用.我们也可以假设容器侧壁对钢球有弹力作用,作出各容器中钢球的受力示意图如图所示,可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾,所以原假设不成立,各容器的侧壁对钢球均无弹力作用,因此,本题正确选项为A.13.如图8所示,四根完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四根弹簧的伸长量,则有( )图8A.l2>l1B.l4>l1C.l1>l3D.l2=l4答案 D解析分析可知题图中弹簧拉力大小相同,均为F,因为F=kx,且弹簧完全相同即k相同,所以x相同,即l1=l2=l3=l4.14.如图9所示为一轻质弹簧的弹力大小F和长度L的关系图像,试由图线求:图9(1)弹簧的原长;(2)弹簧的劲度系数;(3)弹簧伸长0.10m时,弹力的大小.(弹簧在弹性限度内)答案(1)10cm (2)200N/m (3)20N解析(1)由题图知,当弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度等于弹簧的原长L=10cm.(2)由题图知,当弹簧的长度L1=15cm,即伸长量x1=L1-L=5cm=0.05m时,弹簧的弹力F1=10N.由胡克定律得F1=kx1,则k=F1x1=10N0.05m=200N/m.(3)当弹簧伸长0.10m时,F=kx2=200N/m×0.10m=20N.15.如图10所示,A、B是两个相同的轻质弹簧,原长l0=10cm,劲度系数k=500N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26cm,则物体的质量m是多少?(取g=10N/kg)图10答案1kg解析B弹簧弹力F B=mg,A弹簧弹力F A=2mg,设两弹簧伸长量分别为x A、x B,则F A=kx A,F B=kx B,由题意x A+x B+2l0=0.26m,代入数据联立可得m=1kg.2摩擦力导学案[学科素养与目标要求]物理观念:1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解滑动摩擦力产生的条件、方向及影响其大小的因素,掌握计算滑动摩擦力的公式.3.理解静摩擦力产生的条件、方向,了解最大静摩擦力的概念.科学思维:1.会综合判断摩擦力的方向.2.会计算摩擦力的大小.一、滑动摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反.3.大小(1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比,还跟接触面的粗糙程度、材质等有关.(2)公式:F f=μF N.(3)动摩擦因数μ:它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关.动摩擦因数μ=F fF N,F f在接触面内且与相对运动方向相反,F N与接触面垂直.二、静摩擦力1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时,这时的摩擦力叫作静摩擦力.2.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反.3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值F max,在数值上等于物体即将开始运动时的拉力.4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max之间,即0<F≤F max.1.判断下列说法的正误.(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力.(×)(2)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直.(√)(3)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同.(×)(4)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力.(√)(5)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.(×)2.已知木箱重力为200N,木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,当木箱在水平桌面上以10m/s的速度运动时,木箱所受桌面的摩擦力大小为________N;当木箱以15m/s的速度运动时,木箱所受摩擦力大小为________N;当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以10m/s 的速度运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________N.答案404080一、滑动摩擦力导学探究1.按如图1所示实验装置做一做:用力拉动木板,使之在桌面上滑动.。
高一物理必修第三章《相互作用》第2节《弹力》导学案
§3.2 弹力撰稿人:审稿人:【学习目标】1、了解物体形变的概念知道任何物体都会产生形变2、掌握弹力的概念及产生弹力的原因3、会分析弹力,会画弹力的示意图4、理解弹簧的弹力,会利用胡克定律解题【学习流程】弹力的方向弹力的大小【自主学习】一、复习回顾1、关于力的概念,下列说法中正确的是()A.两个物体只要相互接触,就一定有力的作用。
B.两个不相互接触的物体之间,就一定没有力的作用。
C.有力的作用就一定要有施力物体,但可以没有受力物体。
D.力不能脱离物体而独立存在。
2、关于物体的重心,下列说法正确的是()A.重心就是物体内最重的一点B.重心是物体各部分所受重力的等效作用点C.均匀木球的重心在球心,挖去球心部分后,木球就没有重心了D.重心是物体所受最力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外二、弹性形变与弹力阅读教材第一部分,思考回答1、形变的概念及分类?教材中的“演示”说明了什么?2、什么是弹力?试分析一下产生弹力的原因、条件及方向?三、认识几种弹力阅读教材第二部分,分析一下物体所受到的弹力1、放在桌面上的书支持力产生的原因和方向:压力产生的原因和方向:2、挂在电线下的灯线对灯拉力的原因和方向:灯对线拉力的原因和方向:总结弹力产生的原因和方向。
四、弹力有无的判断1、假设法,即假设接触处有弹力看受力情况与物体的实际运动状态是否相符2、撤离法,即撤去与物体接触的物体,看物体运动状态是否发生变化3、画出下列图中接触处弹力的示意图五、胡克定律阅读教材第三部分,重点理解:胡克定律的内容、适用范围及弹簧的劲度系数【课堂练习】1、试分析下面说法是否正确()A、物体对桌面的压力就是重力,压力和重力是一对平衡力,压力是由于桌面的形变产生的,压力的作用点在物体上B、相接触处一定有弹力,绳、杆上产生的弹力一定沿绳杆所在的直线上C、水杯放在桌面上受到向上的弹力是水杯形变产生的D 、从形变的角度分:形变可分为:拉伸形变、弯曲形变、扭转形变,从能否恢复原状可分为:弹性形变、非弹性形变2、以下说法正确的是()A.玻璃杯放在桌面上要受到一个向上的弹力作用,这是由于玻璃杯发生微小形变而产生的B.拿竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生微小形变而产生的C.绳对悬挂物体的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的3、如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力()A、大小为2 N,方向平行于斜面向上B、大小为1 N,方向平行于斜面向上C、大小为2 N,方向垂直于斜面向上D、大小为2 N,方向竖直向上4、如图为一轻质弹簧的长度L和弹力f大小的关系,试由图线确定:(1)弹簧的原长________;(2)弹簧的劲度系数________;(3)弹簧伸长0.05m时,弹力的大小________。
[精品]新人教版必修一高中物理第三章第二节弹力导学案
2 弹力课堂合作探究问题导一、弹力的产生活动与探究11.用手拉伸和压缩弹簧,弹簧的形状发生变,用手捏橡皮泥,橡皮泥的形状发生变,物体形状发生变的原因是什么?此现象说明了什么问题?弹簧和橡皮泥形状的变有什么不同?2.两个不接触的物体之间是否能够产生弹力?两个相互接触的物体之间一定有弹力作用吗?3.试通过对第1、2条探究问题的分析,归纳总结:两物体间要发生弹力,需具备什么样的条件?4.判断图甲、乙中光滑小球是否受到斜面的弹力作用。
迁移与应用1关于弹力的产生,下列说法正确的是()A.只要两个物体接触就一定产生弹力B.只要两个物体相互吸引就一定产生弹力.只要物体发生形变就一定产生弹力[++]D.只有发生弹性形变的物体才能产生弹力(1)形变:物体在外力作用下形状和体积的变叫做形变。
如果外力撤去后物体能够完全恢复原状,这种形变叫做弹性形变,否则物体的形变叫做非弹性形变或范性形变。
一般情况下,若无特别说明,形变通常指的是弹性形变。
(2)弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
(3)产生弹力的条件:①两个物体直接接触;②接触面上发生弹性形变。
在上述两个条件中,缺少任何一个都不能产生弹力的作用。
(4)判断弹力是否存在常用“假设法”。
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,判断受力情况与物体的状态是否矛盾。
若矛盾,说明两者之间无弹力;若不矛盾,说明两者之间有弹力。
二、几种弹力活动与探究21.若两物体间发生弹力作用,则施力物体和受力物体都会发生形变,请尝试分析,弹力方向与形变方向的关系。
2.从以上的探究过程可知,弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,与受力物体的形变方向相同。
那么,我们在判断弹力方向时应遵循何种思路?迁移与应用2请在下图中画出杆或球所受的弹力。
(1)杆靠在墙上;(2)杆放在半球形的槽中;(3)球用细线悬挂在竖直墙上。
(1)发生弹性形变的物体,由于要恢复原状而产生弹力,所以弹力的方向由施力物体的形变的方向决定,弹力的方向总与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。
人教版高一物理必修1第三章相互作用第二节弹力学案
必修1第三章相互作用第二节弹力班级姓名学号学习目标:1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
学习重点:弹力产生的条件、弹力的方向学习难点:1、在接触的物体间是否有弹力2、弹力方向的确定学习过程:一、导入:在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,都是利用它们弹性形变时的弹力,请你再举出利用弹力的例子:二、新课教学:一)阅读课本内容,回答下面问题:1、什么是形变?2、什么是弹性形变?3、弹力是怎样产生的?小结:弹力的产生需两个条件:跟踪练习:下列关于弹力的说法中正确的是 ( )A.任何物体形变以后都会产生弹力B.只有弹簧被拉长以后才会产生弹力C.只有弹性物体形变之后才会产生弹力D.只有弹性物体不发生形变的时候,才产生弹力二)讨论弹力的方向例1:放在水平桌面上的书书由于重力的作用而压迫桌面,使书和桌面同时发生微小形变,要恢复原状,对桌面产生垂直于桌面向的弹力,这就是书对桌面的力;桌面由于发生微小的形变,对书产生垂直于书面向的弹力,这就是桌面对书的力。
练习:静止地放在倾斜木板上的书,书对木板、木板对书的弹力分别是和。
并画出力的示意图。
结论:压力、支持力都是弹力。
压力的方向总是垂直于面而指向物体,支持力的方向总是垂直于面而指向被物体。
例2:悬绳拉重物静止时,分析悬绳对重物的拉力及方向。
悬挂物由于重力的作用而拉紧悬绳,使重物、悬绳同时发生微小的形变。
重物由于发生微小的形变,要恢复原状,对悬绳产生竖直向的弹力,这是物对绳的拉力;悬绳由于发生微小形变,对物产生竖直向的弹力,这就是绳对物体的拉力。
结论:绳子的拉力是弹力,方向总是沿着绳而指向绳的方向。
巩固训练:画出下列各静止物体所受弹力的示意图:课后练习:1.书放在桌面上,会受到桌面对它的弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是:() A.书的形变 B.桌面的形变C.书所受到的重力 D.桌面所受到的重力2.关于弹力,下列说法中正确的是:()A、两物体只要是接触的,必定会产生弹力。
高中物理 第三章 相互作用 3.2.1 弹力导学案(无答案)新人教版必修1
——————————教育资源共享步入知识海洋————————3.2.1 弹力班级: 姓名: 小组: 评价:【学习目标】1、通过阅读课本,能准确说出形变、弹性形变、弹性限度的定义;2、阅读课本,能准确说出弹力的定义,并通过小组讨论得出弹力产生的条件;3、能区分压力、支持力、拉力等均是弹力的一种,并能准确画出弹力的方向。
【重点难点】重点:区分弹力的方向难点:是否存在弹力的判断【导学流程】一、基础感知弹性形变和弹力接触力按其性质可以归纳为:1.形变(看课本54页)(1)定义:物体在力的作用下或发生改变的现象.注意:有时候物体的形变很小,不易观察,没有观察到明显形变并不表示没有形变。
(2)弹性形变:撤去作用力后能够的形变.(3)弹性限度:当形变超过一定的限度时,撤去作用力后,物体原来形状的限度.2.弹力:发生的物体,由于要,对与它接触的物体会产生力的作用.思考:1、要想产生弹力,物体之间是否需要接触?没有弹性形变是否可以?2、单独一个物体是否可以产生弹力?弹力产生的条件:例1、下列各图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均为水平,a、b间一定有弹力的是( )二、深入学习几种弹力的方向(看课本55页)1.压力和支持力:垂直于,指向2.绳的拉力:沿着绳子而指向绳子思考:弹力的方向与物体回复原状的方向是否一致?例2:试画出甲、乙两图中棒和球所受弹力的方向.例3、请在图中画出杆或球所受的弹力.(a)杆靠在墙上 (b)杆放在半球形的槽中(c)球用细线悬挂在竖直墙上(d)点1、2、3都可能是球的重心位置,点2是球心,1、2、3点在同一竖直线上思考:(1)接触面上弹力的方向是如何确定的?(2)对于点—弧面接触的情况,怎样找接触面?三、迁移运用1、下列各力中属于弹力的是()A.绳子对物体的拉力B.水中木块所受的浮力C.水对杯底的压力D.大气对地面的压力2、下列说法正确的是()A.木块静止地放在水平桌面上要受到一个竖直向上的弹力,这是由于木块发生微小的形变而产生的B.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的C.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,这是因为电线发生微小的形变而产生的D.绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
高中物理 第三章 相互作用 2 弹力学案 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理学案
2 弹力知识内容弹力考试要求c课时要求1.知道形变和弹性形变,知道常见的弹力种类.2.知道弹力产生的条件,会判断弹力的有无及弹力的方向.3.理解劲度系数的物理意义,掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.4.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.能根据F-x、F-l图象求出弹簧的劲度系数.一、弹性形变和弹力1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生的变化.2.弹性形变:物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.3.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度.4.弹力(1)定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力.(2)产生的条件:①两物体直接接触;②发生弹性形变.二、几种弹力及方向1.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面.2.绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向.绳中的弹力常常叫做张力.三、胡克定律1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx.2.劲度系数:其中k为弹簧的劲度系数,单位为牛顿每米,符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.1.判断下列说法的正误.(1)只要两物体接触就一定产生弹力.( ×)(2)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.( ×)(3)海绵受挤压发生形变,桌面受挤压不会发生形变.( ×)(4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.( √)(5)由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.( ×)2.弹簧的原长为10 cm,它下面挂一个重为4 N的物体时,弹簧长为12 cm,则该弹簧的劲度系数为________ N/m.若在它下面挂一个重为6 N的物体,则弹簧的伸长量为________ cm(弹簧始终在弹性限度内).答案200 3一、形变和弹力(1)如图所示,取一个扁玻璃瓶,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?(2)用手压橡皮泥,橡皮泥发生形变;脚踩在松软的泥土上,留下了深深的脚印(形变),这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同?(3)如图所示,被拉长的弹簧对手有一个拉力的作用,这个拉力是如何产生的?答案(1)用手捏玻璃瓶,管中水面会上升(或下降).说明受压时玻璃瓶发生形变,体积变小(或变大)了.(2)橡皮泥、泥土受力后发生的形变,在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变),玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).(3)弹簧受到拉力后发生形变(伸长),发生形变的弹簧要恢复原状,对手就产生了拉力.1.弹性形变和非弹性形变弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变.非弹性形变:撤去外力后不能恢复原状的形变.发生弹性形变的物体,外力过大,超过一定的限度(弹性限度),会变成非弹性形变.2.弹力的产生必须同时具备两个条件:(1)两物体直接接触;(2)两物体接触处发生弹性形变.例1关于弹力的产生,下列说法正确的是( )A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而产生的答案 D解析木块和桌面相互作用,都会发生微小的形变.桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力;木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力,A、B都错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的,D对. 二、几种常见的弹力1.一铁块放在海绵上,铁块和海绵都发生了形变,从而在它们之间产生了弹力,如图所示.海绵对铁块的支持力是如何产生的?方向怎样?铁块对海绵的压力是怎样产生的?方向怎样?答案(1)海绵对铁块的支持力:海绵发生弹性形变,对与它接触的铁块产生力的作用,方向垂直于接触面向上(如图).(2)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力的作用,方向垂直接触面向下(如图).2.如图所示,用橡皮绳斜向右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?答案由于橡皮绳发生形变,对与它接触的物块产生力的作用,方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上).1.压力、支持力的方向:总是垂直于接触面,若接触面是曲面,则垂直于接触面的切线;若接触面是球面,弹力方向的延长线或反向延长线过球心.2.绳的拉力方向:总是沿着绳并指向绳收缩的方向.例2在如图1所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图,各图中物体P均处于静止状态.图1答案见解析图解析甲中属于绳的拉力,应沿绳指向绳收缩的方向,因此弹力方向沿绳向上;乙中P与斜面的接触面为平面,P受到的支持力垂直于斜面向上;丙中A、B两点都是球面与平面相接触,弹力应垂直于平面,且必过球心,所以A点弹力方向水平向右,B点弹力方向垂直于斜面指向左上方,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,且必过球心O,B点属于点与杆相接触,弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.例3在图中,A、B均处于静止状态,则A、B之间一定有弹力的是( )答案 B解析假设将与研究对象接触的物体逐一移走,如果研究对象的运动状态发生变化,则表示它们之间有弹力;如果运动状态无变化,则表示它们之间无弹力.四个选项中当B选项中的B 物体移走后,A物体一定会摆动,所以B选项中A、B间一定有弹力.1.弹力有无的判断(1)对于明显形变的情况,可以根据弹力产生条件直接进行判断.(2)对于不明显形变的情况,可利用假设法进行判断,具体有下列两种方法:①假设无弹力:假设撤去接触面,看物体还能否在原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.②假设有弹力:假设接触物体间有弹力,画出假设状态下的受力分析图,判断受力情况与所处状态是否矛盾,若矛盾,则不存在弹力;若不矛盾,则存在弹力.如图2中,若A处有弹力,则无法使球处于静止状态,故A处无弹力.图22.判断弹力有无的两个误区(1)误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用,而忽视了弹力产生的另一条件——发生弹性形变.(2)误认为有形变一定有弹力,而忽视了弹性形变和非弹性形变的区别.三、胡克定律对于同一根弹簧,被拉得越长,弹簧的弹力越大,关于弹簧弹力的大小,甲说:弹簧弹力大小与其长度成正比;乙说:弹力的变化量ΔF与弹簧形变的变化量Δx成正比.哪个同学说法正确?答案甲错,乙对.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,即F=kx,也有ΔF=k·Δx.胡克定律1.成立条件:在弹性限度内.2.对F=kx的理解(1)x是弹簧的形变量,而不是弹簧形变后的长度.(2)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和伸长量x无关.(3)F-x图象是一条过原点的倾斜直线(如图3所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.图3(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.例4一根轻质弹簧一端固定,用大小为50 N的力压弹簧的另一端,平衡时长度为L1=20 cm;改用大小为25 N的力拉弹簧,平衡时长度为L2=35 cm;若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,求弹簧的原长和劲度系数.答案30 cm 500 N/m解析设弹簧原长为L0,劲度系数为k.由胡克定律得:F1=k(L0-L1) ①F2=k(L2-L0) ②联立①②两式得:L0=0.3 m=30 cm,k=500 N/m.1.轻弹簧有压缩和拉伸形变,既能产生压力,又能产生拉力,方向均沿弹簧的轴线方向.2.如果题目中只告诉弹簧的形变量,并没有指出是伸长还是压缩,或只告诉弹簧弹力的大小,并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态,就要分别进行讨论.3.轻弹簧的一端空载时弹力为零,不空载时两端弹力必然相等.1.(对弹力概念的理解)(多选)在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图4所示的跳水运动就是一个实例.请判断下列说法正确的是( )图4A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.跳板和运动员的脚都发生了形变C.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的D.跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的答案BC解析发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,发生形变的物体是施力物体.B、C正确.2.(弹力有无的判断)如图5所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中,钢球在各容器的底部与侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器都是光滑的,各容器的底部均水平,则以下说法中正确的是( )图5A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C.量杯的侧壁对钢球无弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D.口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用,其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用答案 A解析假设各容器侧壁对钢球均有弹力作用,作出各容器中钢球的受力分析图分别如图a、b、c所示,可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾,所以原假设不成立,各容器的侧壁对钢球均无弹力作用.因此,本题正确选项为A.3.(弹力方向的判断)在图6中画出物体A所受弹力的示意图.图6答案如图所示4.(胡克定律的应用)某同学利用如图7a装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.图7(1)他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0=________ cm,劲度系数k=________ N/m.(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图c所示时,该弹簧的长度x=______ cm.答案(1)4 50 (2)10解析(1)当F=0时,弹簧的长度即为原长,由胡克定律可知图象的斜率表示劲度系数大小,k=8-0(20-4)×10-2N/m=50 N/m.(2)弹簧测力计的示数为3 N,则伸长量为350m=0.06 m=6 cm,则长度为6 cm+4 cm=10 cm.一、选择题1.关于形变与弹力的说法中正确的是( )A.只有弹簧才可以产生弹力B.接触的物体之间发生的形变程度越大,它们之间的弹力越小C.日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的轻与重D.日常生活中所说的弹簧的“硬”与“软”是指弹簧的劲度系数的大小答案 D2.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子,如图1.关于他顶坛时头顶受到的压力,产生的直接原因是( )图1A.坛的形变B.头的形变C.物体受到的重力D.人受到的重力答案 A解析头顶受到的压力是由于坛子产生形变,对与之接触的头顶产生力的作用,选项A正确,B、C、D错误.3.(多选)玩具汽车停在模型桥面上,如图2所示,下列说法正确的是( )图2A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了形变D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变答案AC解析因为施力物体发生形变而产生弹力,故桥受向下的弹力是因为汽车发生了形变,汽车受到向上的弹力是因为桥梁发生了形变.4.体育课上一学生将足球踢向斜台,如图3所示.下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )图3A.沿v1的方向B.沿v2的方向C.先沿v1的方向后沿v2的方向D.沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案 D解析足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用,足球所受弹力方向垂直于斜台指向足球,即斜向左上方的方向,故D正确.5.下列各图中P 、Q 两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)( )答案 A解析 A 图中两球间若有弹力则小球Q 将向右运动,所以P 、Q 间无弹力;B 图中两球间若无弹力,则两球将向大圆弧底部运动,所以P 、Q 间有弹力;C 图中两球间若无弹力则小球P 将向下运动,所以P 、Q 间有弹力;D 图中两球间若无弹力则小球P 将向右下运动,所以P 、Q 间有弹力.故选A.6.如图4所示,是我国极地考察破冰船——“雪龙号”.为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度.则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )图4答案 C解析 船体对冰块的弹力垂直于接触面,指向受力物体,故C 正确,A 、B 、D 错误. 7.关于胡克定律,下列说法不正确的是( )A.由F =kx 可知,在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B.由k =Fx可知,劲度系数k 与弹力F 成正比,与弹簧的形变量成反比C.弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小 答案 B解析 在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F =kx ,A 正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力F 及形变量x 无关,B 错,C 正确;由胡克定律得k =F x,可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k 相等,D 正确.8.如图5所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F 1、F 2、F 3,其大小关系是( )图5A.F 1=F 2=F 3B.F 1=F 2<F 3C.F 1=F 3>F 2D.F 3>F 1>F 2答案 A9.如图6所示,锻炼身体用的拉力器,并列装有四根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40 cm ,某人用600 N 的力把它们拉长至1.6 m ,则( )图6A.人的每只手受到拉力器的拉力为300 NB.每根弹簧产生的弹力为150 NC.每根弹簧的劲度系数为93.75 N/mD.每根弹簧的劲度系数为500 N/m 答案 B解析 每只手的拉力均为600 N ,故A 错误;每根弹簧的弹力为6004 N =150 N ,故B 正确;每根弹簧的劲度系数k =FΔx =150 N(1.6-0.4) m =125 N/m ,故C 、D 错误.10.(多选)弹簧原长为10 cm ,当挂上一个50 g 的钩码时,弹簧的长度变为12 cm ,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取g =10 m/s 2)( )A.弹簧长度变为24 cmB.弹簧劲度系数为25 N/mC.弹簧的形变量为4 cmD.弹簧的形变量为2 cm 答案 BC解析由题可知,F1=mg=0.5 N,x1=2 cm,根据胡克定律F=kx,得k=0.50.02N/m=25 N/m.当拉力F2=1 N时,由胡克定律,得x2=125×102cm=4 cm,所以弹簧的长度x=x2+x0=4 cm +10 cm=14 cm,选项B、C正确,A、D错误.二、非选择题11.在图7中画出物体A 所受弹力的示意图.图7答案 见解析图解析 支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体,物体A 所受弹力的示意图如图所示.12.如图8所示,一根轻质弹簧的原长为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.问:图8(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若把它竖立在水平桌面上,用30 N 的力竖直向下压时,弹簧长为多少? 答案 (1)375 N/m (2)12 cm解析 (1)当弹簧受向下的15 N 的拉力作用时,由胡克定律知F 1=k (l 1-l 0),即15=k (0.24-0.2).解得劲度系数k =150.04N/m =375 N/m.(2)当用30 N 的力竖直向下压时,设弹簧长为l 2, 由胡克定律知F 2=k (l 0-l 2)整理得l 2=l 0-F 2k =0.2 m -30375m =0.12 m =12 cm.13.(2018·宁波市第一学期期末)某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,实验时把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x,数据记录如表所示.钩码个数01234567弹力F/N0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.07.0弹力伸长的0 2.00 3.98 6.027.979.9511.8014.00长度x/cm(1)根据表中数据在图9甲中作出F-x图线;(2)根据F-x图线可以求得弹力和弹簧伸长的关系式为F=________x(式中各物理量均采用国际单位);(3)一位同学做此实验时得到如图乙所示的F-x图线,说明此同学可能出现了哪种错误?________________________________________________________________________.图9答案(1)见解析图(2)50 (3)弹簧伸长量已超出了弹簧的弹性限度解析(1)描点作图,如图所示:(2)图象的斜率表示劲度系数,故k =ΔF Δx =7.0-00.14-0 N/m =50 N/m ,可以求得弹力和弹簧伸长的关系式为F =50 x ;(3)由题图乙可知,当力达到某一值时,图象发生了弯曲,说明此时弹簧伸长量已超出了弹簧的弹性限度.。
人教版高中物理必修一第三章 相互作用 第2节 弹力 教学设计-最新教学文档
弹力一、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.通过在实际问题中确定弹力方向的能力.2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力.3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据.(3)情感态度与价值观1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯.2.从任何物体都能发生形变人手,培养学生实事求是的世界观.认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑.二、教学重点、难点:教学重点1.弹力有无的判断和弹力方向的判断.2.弹力大小的计算.3.实验设计与操作.教学难点弹力有无的判断及弹力方向的判断.三、教学方法:探究、讲授、讨论、练习教学手段:教具准备刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸,墨水瓶(灌满红墨水)、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架(两套)、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等四、课时安排:新授课(2课时)五、教学过程:(一)活动中感悟亲历体验(课前每小组分发一根细钢丝,让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧)(学生实验)用细钢丝绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压,感受弹簧被拉伸或压缩的同时,手受到了力的作用。
【思考】这种力是什么性质的力?它产生的条件是什么?它的大小、方向和作用点又如何呢?让学生亲身感受弹力的存在,从而揭示课题《弹力》。
(演示实验)让学生了解物体的形变。
(小组讨论)上面的这些形变有什么特点:有的形变可以恢复原状,有的不可以恢复原状【结论】能恢复原状的形变,叫弹性形变;不能恢复原状的形变,叫非弹性形变。
人教版高中物理必修1第三章相互作用第二节弹力教案(5)
必修一第三章 2、弹力(教案)教学目标知识与技能:1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.3、理解形变概念,了解放大法显示微小形变.4.能说出胡克定律的内容并应用。
过程与方法:1、通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”情感态度与价值观:1、通过探究弹力与形变的关系以及数据的准确记录,培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。
教学重难点:1.弹力的产生条件2.弹力方向的判断教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情境导入、展示目标引入教师指出,弹力与重力一样,是依性质而命名的一种力.告诉学生,本节课将围绕弹力展开对3个方面问题的讨论,以弄清弹力的来由、弹力所遵从的规律.(三)合作探究、精讲点拨1、研究问题1:什么是形变?教师指出,物理学是一门以实验为基础的学科,研究物理问题的方法往往是从实验入手,从观察启步.我们的研究也将这样进行.关于什么是形变,将演示一组实验,请同学们注意观察实验中物体发生的变化和变化发生的原因.演示实验1:钢锯条在手的作用下弯曲.演示实验2:弹簧被拉长或压短.演示实验3:泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转.演示实验4:铜片被弯成直角状.演示实验 5:面团在重力作用下下坠,形状变化.演示实验 6:纸张被手揉皱.引导学生思考:上述实验中观察到的现象是否普遍存在?比如,用手指按实验桌,桌面有形状变化吗?请学生再观察,观察物体形状的微小变化,并讲解观察的方法——把微小效应“放大”的实验方法.演示实验7:玻璃瓶的微小形变效应.演示实验8:桌面的微小形变效应.引导学生对众多的实验现象作出归纳——这么多的实验现象告诉我们这样一个事实:当物体受到力的作用时会发生形状的改变.引导学生进一步思考:在实验中,物体发生的形状改变有哪些形式.归纳出形变有拉伸、压缩、弯曲、扭转等不同形式,它们属于两类情况:一类是,受力发生形变,外力停止作用,物体可恢复原状;一类是,受力发生形变后,外力停止作用亦不再恢复到原状. 至此,对什么是形变的问题作一小结.2、研究问题2:什么是弹力?这里安排4个演示弹力作用效果的实验,要求学生仔细观察实验现象,注意弹力发生的条件. 演示实验9:弯曲的锯条将小球弹出.演示实验10:压缩弹簧将与之相毗邻的物理小车推出.演示实验11:伸长着的橡皮筋将与之相连的物理小车拉过来.演示实验12:扭转着的橡筋条使与之相系的螺旋桨转动.根据实验现象,由学生归纳出弹力发生的两个条件:(1)施力物体与受力物体必须直接接触;(2)施力物体必须发生了弹性形变.教师指出,这是直接判断有无弹力存在的基本依据. 作出什么是弹力的结论.3、研究问题3:弹力的方向、大小?以演示实验9~12中的弹力实验为据,逐一分析弹力方向与施力物体形变间的关系,由学生归纳出弹力方向总是指向施力物体形变恢复的方向的规律.教师与学生一起对压力、支持力、绳的拉力的方向作具体分析,使学生一方面弄清压力、支持力、绳的拉力都是作为弹力的一种效果而得名,同时,掌握判断它们的方向所依从的规律.对于弹力的大小,只需定性地了解与施力物体形变程度有关,不作详细研究,并在初中已有知识的基础上,直接给出胡克定律的数学表达式:F=kx.(四)反思总结、当堂检测(参看学案)采取将弹力与上一节课学过的重力作比较的方式,既总结了本课知识,又复习了前课内容. 最后,要求学生们课后不仅要回忆本课学到了哪些知识内容,还应体会本课研究物理问题的方法和思路.(五)发导学案、布置预习板书设计1.形变2.弹力3.几种弹力的方向判断4.胡克定律5.练习教学反思本课的设计采用了课前发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。
2021_2022高中物理第三章相互作用第2节弹力1教案新人教版必修
弹力课。
(二)教学过程第二步:观察弹性形变(课件展示)设计意图:开阔学生思路,又启发学生思维,调动了学生的积极性。
师:究竟有没有呢?我们来看这样一个实验.学生演示实验(学生演示,通过实物投影增加可视性)(1)如(图一)所示,用手压扁平瓶子的不同部位,细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变;(2)如(图二)所示,在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜M,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离.图一图二师:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?生:通过观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变.师:我们用了什么样的方法?生:微观放大的方法.师:那我们可以得出什么样的结论?生:一切物体都可以发生形变.师:形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变;有的物体在形变后不能够恢复原状,这种形变叫做非弹性形变。
师:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?【实验演示】橡皮筋在较大的力的作用下的断裂师:通过刚才的观察说明什么情况呢?生:发生弹性形变的物体要想恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度.超过一定限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状.师:(微笑鼓励)刚才这位同学分析得非常好,这种限度叫做弹性限度.任何发生弹性形变的物体都有弹性限度,这也是为什么弹簧秤不能称量质量过大物设计意图:通过微小形变的演示,让学生了解物理实验中的放大法,培养学生科学的素养,这样做既培养了学生的抽象思维能力,并使学生完成对知识由感性到理性的提升。
体的原因,如果质量过大,会损坏弹簧秤.(三)教学过程第三步:探讨弹力产生条件师:当发生弹性形变的物体要恢复原状就会对与它接触的物体有什么作用?联系我们上课时做的那些小实验来回答。
生:将会对与它接触阻碍它恢复原状的物体有力的作用.师:非常正确,我们把这种发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.师:下面通过观察几个演示实验,大家来总结一下弹力产生的条件.【演示实验】1.弯曲的木尺将粉笔头弹出.2.压缩弹簧将与之相毗邻的小车推出.3.拉长的橡皮筋将纸团射出.(学生讨论)生1:通过观察以上的几个实验,可以知道弹力产生的条件要接触.生2:还要发生弹性形变。
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二、弹性形变与弹力
阅读教材第一部分,思考回答
1、形变的概念及分类?教材中的“演示”说明了什么?
2、什么是弹力?试分析一下产生弹力的原因、条件及方向?
三、认识几种弹力
阅读教材第二部分,分析一下物体所受到的弹力
1、放在桌面上的书
支持力产生的原因和方向:
D、大小为2 N,方向竖直向上
4、如图为一轻质弹簧的长度L和弹力f大小的关系,试由图线确定:
(1)弹簧的原长________;
(2)弹簧的劲度系数________;
(3)弹簧伸长0.05m时,弹力的大小________。
【课后反思】
弹力产生的原因是什么?弹力的方向如何判断?弹力大小如何判定?
压力产生的原因和方向:
2、挂在电线下的灯
线对灯拉力的原因和方向:
灯对线拉力的原因和方向:
总结弹力产生的原因和方向。
四、弹力有无的判断
1、假设法,即假设接触处有弹力看受力情况与物体的实际运动状态是否相符
2、撤离法,即撤去与物体接触的物体,看物体运动状态是否发生变化
3、画出下列图中接触处弹力的示意图
五、胡克定律
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的
3、如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重量是2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力()
A、大小为2 N,方向平行于斜面向上
B、大小为1 N,方向平行于斜面向上
C、大小为2 N,方向垂直于斜面向上
阅读教材第三部分,重点理解:
胡克定律的内容、适用范围及弹簧的劲度系数
【课堂练习】
1、试分析下面说法是否正确()
A、物体对桌面的压力就是重力,压力和重力是一对平衡力,压力是由于桌面的形变产生的,压力的作用点在物体上
B、相接触处一定有弹力,绳、杆上产生的弹力一定沿绳杆所在的直线上
C、水杯放在桌面上受到向上的弹力是水杯形变产生的
D、从形变的角度分:形变可分为:拉伸形变、弯曲形变、扭转形变,从能否恢复原状可分为:弹性形变、非弹性形变
2、以下说法正确的是()
A.玻璃杯放在桌面上要受到一个向上的弹力作用,这是由于玻璃杯发生微小形变而产生的
B.拿竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生微小形变而产生的
C.绳对悬挂物体的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向
§3.2弹力
撰稿人:审稿人:
【学习目标】
1、了解物体形变的概念知道任何物体都会产生形变
2、掌握弹力的概念及产生弹力的原因
3、会分析弹力,会画弹力的示意图
4、理解弹簧的弹力,会利用胡克定律解题
【学习流程】
弹力的产生弹力的方向弹关于力的概念,下列说法中正确的是()
A.两个物体只要相互接触,就一定有力的作用。
B.两个不相互接触的物体之间,就一定没有力的作用。
C.有力的作用就一定要有施力物体,但可以没有受力物体。
D.力不能脱离物体而独立存在。
2、关于物体的重心,下列说法正确的是()
A.重心就是物体内最重的一点
B.重心是物体各部分所受重力的等效作用点
C.均匀木球的重心在球心,挖去球心部分后,木球就没有重心了