【志鸿全优设计】高中物理 第2章3弹力目标导学 教科版必修1.doc

3弹力学习目标重点难点1知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性2知道弹力产生的原因和条件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，能正确画出弹力的示意图4通过实验探究弹力和弹簧形变量的关系，理解胡克定律，了解科学研究方法重点：1弹力有无的判断，弹力方向的判断2弹力大小的计算难点：弹力有无的判断及弹力方向的判断1物体的形变（1）物体_或_的变化叫做形变物体的_、_、_等都是形变（2）当撤去外力作用后物体能恢复原状的形变称为_但作用在物体上的外力也不能过大，如果外力过大，超出了一定的限度，那么撤去外力后，物体就不能恢复原状，这个限度叫_当撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能复原的形变叫_2什么是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_弹力的方向总是与引起形变的作用力的方向_弹力常表现为拉力、_、支持力3常见的弹力（1）压力和支持力的方向垂直于物体的_；绳的拉力的方向沿着绳而指向绳_的方向（2）在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小成_，即f_，这个规律是英国科学家胡克发现的，称为_式中的比例系数k叫做弹簧的_，国际单位制中，k的单位是_预习交流弹簧的劲度系数k与什么因素有关？是否与力f成正比，与形变量x成反比？在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点答案：1（1）形状体积伸长缩短弯曲（2）弹性形变弹性限度范性形变2弹力相反压力3（1）接触面收缩（2）正比kx胡克定律劲度系数n/m预习交流：答案：劲度系数k是由弹簧自身的因素来决定的，与弹力f和形变量x无关一、物体的形变1用手拉伸和压缩弹簧，弹簧的形状发生变化；用手捏橡皮泥，橡皮泥的形状发生变化物体形状发生变化的原因是什么？弹簧和橡皮泥形状的变化有什么不同？2力可以使物体发生形变，为什么有的形变却很难观察到呢？如何才能观察到比较微小的形变呢？关于弹性形变，下列说法中正确的是（）a物体形状的改变叫做弹性形变b物体由于被拉伸或被压缩而发生的形状改变叫弹性形变c物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变d物体发生弯曲或扭转的形变必定不是弹性形变1形变种类：（1）物体的形变可分为三种：第一种是物体的长度变化时发生的形变叫拉伸（或压缩）形变（如弹簧类）；第二种是物体弯曲时发生的形变叫弯曲形变（如跳水板的形变）；第三种是物体扭转时发生的形变叫扭转形变（2）形变按外力撤去后是否恢复原状又可分为弹性形变和范性形变（3）按形变大小可分为宏观形变和微小形变2弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变课本中提到的形变，一般是指弹性形变二、弹力1如图为在光滑水平面上处于静止状态的三个光滑球结合弹力的定义，思考讨论以下问题：（1）甲图中，球与竖直面间有没有弹力作用？为什么？（2）乙图中球与竖直面接触，两者之间有弹力作用吗？为什么？（3）两物体间产生弹力，需具备什么样的条件？2如图所示，棒、球、桌子、物块m均处于静止状态思考讨论以下问题：（1）画出棒、球、桌面、物块m所受弹力的示意图（2）结合上图，完成下面的表格，并尝试分析，弹力方向和形变方向及形变恢复的方向的关系（选填“相同”或“相反”）3从上述探究过程中总结我们在判断弹力方向时应遵循的基本思路下列说法正确的是（）a木块放在桌面上受向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的b用一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绳对物体的拉力方向总是沿绳方向的，但可以不指向绳收缩方向d挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的1弹力的产生条件：物体直接接触且发生形变直接接触的物体间不一定存在弹力，相互接触的物体间是否存在弹力，关键是看物体间有没有形变，因此判断有没有弹力时，首先判断接触的物体间有没有因挤压或拉伸而产生形变；若形变不明显，可用假设法：假设该弹力存在，分析物体的状态，若状态与题目中所给条件一样，即弹力存在，否则不存在2弹力的三要素：（1）弹力的方向：与使物体发生形变的外力方向相反，即与物体形变的方向相反，与接触面垂直支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体；绳的拉力的方向是沿着绳收缩的方向；接触面是平面的弹力（压力或支持力）垂直于平面；接触面是曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面弹力方向的确定方法：弹力的方向与接触面（截面）垂直，与形变方向（即产生形变的外力方向）相反（2）弹力的大小：不论哪种形式的形变，形变越大，弹力越大；形变消失，弹力消失在拉伸（或压缩）形变中，弹力的大小与形变大小间有简单的定量关系（3）弹力的作用点：作用在被压或被支持或被拉伸的物体上，或者说，作用在物体的接触面上3弹力的分析方法：互相接触的物体，当互相挤压或拉伸产生形变时，则：在接触处产生弹力；若仅是接触，而不互相挤压或拉伸，则无弹力（1）方法一：用“假设法”分析物体间的弹力物理中常用“假设法”来辅助分析，即设想将与研究对象接触的物体除去（或先假定在接触面处对研究对象没有弹力的作用），看会引起什么效应，研究对象此时是否还能维持原来的状态，若能，说明研究对象在此处不受弹力作用；若不能，则说明有弹力存在（2）方法二：根据“物体的运动状态”分析弹力由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，通过分析物体的受力情况和运动状态，从而确定物体所受弹力的有无和方向三、胡克定律1实验探究：利用如图所示的装置，用悬挂法探究弹力和弹簧伸长的关系，实验中要测量弹簧的原长l0，测量弹簧的原长时是将弹簧平放在桌面上还是悬挂起来？2在该实验中，如何用图像描述弹簧的弹力和伸长量的关系？该图像有何特点？说明弹力和伸长量成什么关系？图像斜率的意义是什么？3根据胡克定律的表达式fkx得k，能否说劲度系数k与f成正比，与x成反比？4用fx图像探究弹力和弹簧伸长的关系，在画图线时，应注意哪些问题？fx图像的特点是什么？作出fx图像，并指出f与x有什么关系？5对于不同的弹簧，其fx图像相同吗？如果有两个弹簧的fx图像如图所示，这两个弹簧的劲度系数相同吗？并比较劲度系数的大小关系如图甲、乙所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力f之间的关系的相关图像下列说法中正确的是（）甲 乙a弹簧的劲度系数是2 n/mb弹簧的劲度系数是2103 n/mc当弹簧受f2800 n的拉力作用时，弹簧伸长量x240 cmd当弹簧伸长量x120 cm时，弹簧产生的拉力f1200 n1胡克定律的内容：fkx2定律的成立条件：弹簧发生“弹性形变”，且必须在弹性限度内3表达式中的x是弹簧的形变量，即弹簧伸长（或缩短）的长度，不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，弹簧伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等，但方向不同4表达式中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质决定的在国际单位制中k的单位为“n/m”5根据胡克定律，可作出弹力f与形变量x的图像，如图所示，这是一条通过原点的倾斜直线，其斜率（）反映了k的大小，故胡克定律还可写成：fkx，即弹力的变化量f跟弹簧长度的变化量成正比1关于弹性形变，下列说法正确的是（）a物体形状的改变叫弹性形变b一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变c物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变d物体在外力停止作用后的形变，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只要两个物体发生形变就一定有弹力产生c只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生d只有发生弹性形变的物体才能够产生弹力3关于弹力，下列说法中正确的是（）a只要两个物体接触，它们之间就一定会有弹力作用b放在水平桌面上的杯子，受到桌面对杯子的支持力，这是因为桌面发生微小形变而产生的c放在水平地面上的箱子，它对地面的压力就是箱子的重力d压力和支持力都是弹力，它们的方向都与支持面垂直4一个弹簧挂30 n重物时，伸长了1.2 cm，改挂100 n的重物时，弹簧总长为20 cm，则弹簧的原长为（）a12 cm b14 cm c15 cm d16 cm5如图所示，球和杆都处于静止状态，试在图中画出球和杆所受弹力的示意图提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记知识精华技能要领答案：活动与探究1：1答案：弹簧发生形变的原因是弹簧受到了手的拉力或压力的作用，橡皮泥发生形变的原因是受到手的压力作用弹簧和橡皮泥在撤去外力后，弹簧能恢复原状，发生的是弹性形变，而橡皮泥不能恢复原状，发生的是范性形变2答案：物体在外力的作用下都能发生形变，只是形变的程度不同有的形变比较明显（如弹簧的伸长或缩短），可以直接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察到如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放大以利于观察的方法把微小变化放大，以利于观察或测量的实验方法叫“微量放大法”，这是物理学中研究问题的一种重要方法迁移与应用1：c解析：只有能恢复原状的形变才叫弹性形变，a错，c对；是否为弹性形变与形变的形式无关，b、d错活动与探究2：1答案：（1）没有弹力作用因为弹力是接触力，即弹力必须是发生在两个相互接触的物体之间，所以不接触的两个物体之间不能产生弹力（2）没有弹力作用因为如果移掉竖直面，球仍然能够保持静止，球的状态并不发生改变，故球与竖直面之间没有弹力作用这说明球与竖直面只是相互接触，并没有相互挤压产生弹性形变所以两个相互接触的物体之间不一定产生弹力（3）弹力必须是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的挤压或拉伸，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：两物体相互接触；物体发生弹性形变2答案：（1）（2）相反相同相同相反弹力方向与形变方向的关系：弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反，与受力物体的形变方向相同3答案：在判断弹力方向时常常按如下思路分析：（1）确定受到弹力的物体（2）确定施力物体或受力物体形变的方向（3）确定弹力的方向迁移与应用2：d解析：受力物体受到的弹力是由于施力物体的形变而发生的，绳对物体的拉力一定沿绳的方向活动与探究3：1答案：我们的实验目的是研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的定量关系，要想确定弹簧伸长量，就必须测量弹簧的原长（自然长度）l0和弹簧的现长l，则弹簧的伸长量xll0由于弹簧的自身重力会影响弹簧的长度，所以测量弹簧的原长时应将其悬挂起来后测量2答案：（1）建立坐标系，以纵坐标表示弹力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，f）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力与伸长量间的关系如图所示（2）所得图像为过原点的倾斜直线，说明弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比（3）斜率表示弹簧的劲度系数3答案：不能k只是劲度系数的计算式，并非决定式劲度系数由弹簧本身的性质决定，如弹簧的材料、长短、粗细等，与弹力和形变量无关，即使弹簧没有发生形变，弹簧上没有弹力，该弹簧的劲度系数也不变4答案：（1）应使尽可能多的点落在图线上，不在图线上的点应对称分布在图线两侧，偏差太远的点应当舍去（2）fx图像是一条过原点的直线，如图所示（3）f与x成正比5答案：（1）对于不同的弹簧，其劲度系数可能不同，其fx图像也不同（2）两个弹簧的fx图像的斜率不同，反映了两个弹簧的劲度系数不同（3）图线的斜率等于弹簧的劲度系数，由题图可知，k1k2迁移与应用3：bc解析：弹簧的劲度系数为2103 n/m，选项b正确，a错误；根据胡克定律fkx得，x20.4 m40 cm，选项c正确；当弹簧伸长量x120 cm时，弹簧产生的拉力f