高中物理人教版必修一 第三章 第2节 弹力

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要点一 弹力有无的判定 [探究导入] (1)如图甲所示，运动员“3 m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动 员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点A，跳板又将运动员竖直向上弹到最 高点C，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中．运动员的运动状态为什么发 生变化？
提示：因为运动员受到外力的作用，即跳板发生形变产生的弹力的作用．
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第2节 弹力
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学习目标
素养提炼
1.知道形变的概念，会区分弹性形变和非弹性 形变． 2.知道弹力的定义及产生条件，会判断两个物 体间是否存在弹力，会判断弹力的方向． 3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.
物理观念：形变、弹性形变、 弹性限度、弹力 科学思维：弹力的判断、胡克 定律、数形结合法的应用
的是拉力；否则，提供
的是支持力
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方法
思路
例证
图中各接触面均光滑，小球处于静止状态，由 由运动状态分析弹力，即物
二力平衡条件可知，地面对小球的支持力和重 体的受力必须与物体的运动
力可使小球处于平衡，但没有与墙面对小球的 状态 状态相符合，依据物体的运
弹力相平衡的力，因此竖直墙面对小球不产生 法 动状态，由二力平衡(或牛
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01 课前 自主梳理
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02 课堂 合作探究
03随堂 演练达标
04课后 达标检测
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一、弹性形变和弹力
1．形变 物体在力的作用下___形__状___或___体__积___发生改变，这种变化叫作形变．
2．弹性形变 物体在形变后撤去作用力时能够__恢__复__原__来__的___形__状___，这种形变叫作弹性形变．
3．弹力 发生形变的物体，由于要__恢__复__原___状___，对与它__接__触____的物体会产生力的作用，
这种力叫作弹力．
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4．弹性限度 如果物体的形变过大，超过一定限度，撤去作用力后物体不能完全 _恢__复__原__来__的__形__状___，这个限度叫作弹性限度． 5．弹力产生的两个条件 (1)物体间相互_接__触___； (2)在接触面上发生弹性___形__变___．
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[思考] (1)如图所示，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？
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．
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(2)用手拉弹簧，弹簧会对手产生一个拉力(如图所示)，这个拉力是如何产生的？
弹力的作用 顿第二定律，后面将学到)
列方程，求解物体间的弹力
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[易错提醒] (1)弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是跟施力物体接触并使施力物体 发生形变的物体． (2)相互接触是产生弹力的必要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力．
图中细线竖直、斜面光滑，因为去 掉斜面体，小球的运动状态不变， 故小球只受细线的拉力，不受斜面 的支持力
变，则此处一定存在弹力
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方法
思路
例证
用细绳替换装置中的杆 图中轻杆AB、AC；用绳替换AB，原装置状态不 件，看能不能维持原来 变，说明AB对物体施加的是拉力；用绳替换AC， 替换 的力学状态，如果能维 原状态不能维持，说明AC对物体施加的是支持力 法 持，则说明这个杆提供
提示：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．
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二、几种弹力
1．常见弹力 平时所说的___压__力___、__支___持__力___和拉力等都是弹力．
2．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向__垂__直____于物体的__接__触__面__，指向受力物体． (2)绳的拉力沿着绳子而指向绳子__收__缩____的方向．
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(如图乙)．
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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____．
2．公式 F＝___k_x__，其中k为弹簧的__劲__度__系__数__．单位：牛顿每米，符号：N/m.x为弹簧 的__伸__长__量__或缩短量．
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[判断正误] (1)胡克定律F＝kx中的x为弹簧形变后的长度．( × ) (2)由公式F＝kx可知k＝Fx，故k与力F成正比，与x成反比．( × ) (3)弹簧的劲度系数k是由本身的性质决定的，与弹力F的大小和形变量x的大小 无关．( √ )
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[思考]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：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(如图甲)．
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1．弹力产生的过程 外力作用 相互挤压 发生弹 等原因 → 或拉伸 → 性形变 → 产生弹力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ返回导航 上页 下页
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2．弹力有无的判断方法
方法
思路
例证
假设将与研究对象接触的物体解除 接触，判断研究对象的运动状态是 假设法 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
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(2)如图乙所示，第14届世界游泳锦标赛，墨西哥选手在男子跳水1米板比赛的最 后一跳中不慎踩空跳板将右腿重重砸在跳板上而跌落水面．运动员因没有受到
跳板的弹力而落水，结合问题(1)的分析，要跳板对运动员产生弹力，需要满足 什么条件？
提示：弹力必须发生在两个相互接触的物体之间，并且两个相互接触的物体有 相互挤压或拉伸，即发生弹性形变，所以产生弹力必须同时具备以下两个条 件：①两个物体直接接触；②接触外发生弹性形变．