人教新课标弹力精简精炼 一等奖

课堂互动三点剖析一、判断弹力的有无是疑点各个击破1.弹力的产生条件：（1）物体相互接触；（2）接触面相互挤压发生弹性形变.2.怎样判断物体间存在着弹力？相互接触的物体间不一定存在着弹力，只有当相互挤压或拉伸产生形变时，才在接触处产生弹力，若仅是接触而不互相挤压或拉伸，没有发生形变，则无弹力产生.那么，如何判断接触的物体是否发生了形变从而判断它们之间是否存在弹力呢？下面介绍两种常用的判断方法：（1）用假设法判断要判断物体在某一接触处是否受一弹力作用，可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉，看物体是否在该位置处保持原来的状态，从而判断物体在该处是否受到弹力作用.（2）根据物体的运动状态判断在图3-2-4所示的情况中，若AC面和AB面对球都有弹力，这两个弹力方向分别垂直于AC面和AB面，则球所受的力如图3-2-5.图3-2-4图3-2-5AB面对球的弹力FN2使球不能静止于原来的位置，与球处于静止状态的实际情况不相符，故AB面对球的弹力FN2不存在.二、判断弹力的方向是重点弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.1.弹力方向的判定步骤：明确产生弹力的物体→找出使该物体发生形变的外力方向→确定该物体产生的弹力方向.2.常见弹力的方向（1）平面的弹力垂直于平面指向被支持的物体；（2）曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面指向被支持的物体；（3）支撑点的弹力垂直于跟它接触的平面（或曲面的切平面）指向被支持的物体；（4）轻绳的弹力沿着绳子指向绳收缩的方向，弹簧弹力的方向指向弹簧恢复原状的方向.三、探究弹簧弹力的大小与伸长关系是难点1.探究实验（1）实验目的：探究弹力与弹簧伸长之间的关系.（2）实验器材：铁架台、弹簧、刻度尺、砝码.（3）实验原理：弹簧的弹力在弹性限度内与弹簧的形变成正比.（4）记录数据：见教材38页.（5）实验结论：弹簧弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比.2.胡克定律：F=kx，其中的k叫劲度系数，单位是N/m.它是由弹簧自身来决定的.k越大，弹簧越硬，k越小，弹簧越软.图3-2-8弹力与弹簧伸长量的关系可用Fx图象表示，如图3-2-8.说明：图象中的斜率表示弹簧的劲度系数，由图象可知，对同一根弹簧来说，劲度系数是不变的.3.胡克定律的适用条件：在弹簧的弹性限度内.各个击破【例1】如图3-2-1所示，静止在光滑水平面上的均匀小球靠着光滑竖直墙壁.试分析小球的受力情况.图3-2-1思路分析：本题中小球与竖直墙壁之间相互接触，但是否有形变难以直接察觉.当形变不明显难以直接判断时，可用假设法判定.假设法是中学物理中常用的一种分析方法，对于一些不容易直接判断的问题，通常采用此方法.此题中假设墙壁对小球的弹力存在，根据假设分析物体受力，判断此种受力情况下，物体的状态与题目中告诉的状态是否矛盾，若矛盾，说明假设不正确；若不矛盾，说明假设正确.解析：小球受重力G，方向竖直向下，与球接触的有A、B两点，因此小球所受的弹力只能来自这两点.对B点而言，在重力作用下，小球一定与水平面有挤压，因此小球在B点受弹力且方向垂直于水平面向上；对A点来说，假设墙壁对小球有弹力作用，这个弹力应垂直于墙壁水平向右，此弹力必定会对小球产生向右的作用效果，故小球将不可能处于静止.由此可知假设不成立，墙壁对小球无弹力.图3-2-2小球受重力G和水平面对小球的弹力N两个力作用，受力如图3-2-2.温馨提示：出错的原因在于总认为“相互接触的物体一定发生形变，一定存在弹力”.类题演练1如图3-2-3甲、乙所示，小球A在细绳的下端，并与光滑的斜面接触且处于静止状态，甲图中细绳呈铅直状，乙图中细绳倾斜，则甲图中小球的受力是（），乙图中小球的受力是（）.图3-2-3A.重力和绳的拉力B.重力、绳的拉力和斜面对球的弹力C.重力、斜面对球的弹力D.以上说法都不对解析：两图中小球一定受重力，判断绳子拉力是否存在，可以假设将两图中绳与球断开，则A球都不能再静止.因此，绳对A球均有拉力作用.判断斜面对A球有无弹力作用，可假设将斜面撤去，则甲图中A球仍然可以静止，而乙图中A球则会由图中位置向右摆.因此，甲图A球不受斜面作用，乙图A球受到斜面的弹力.答案：AB【例2】(经典回放)三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a的重心位于球心，b、c的重心位于球心的正上方和正下方，如图3-2-6所示，三球皆静止.试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的.图3-2-6思路分析：弹力的方向一定与接触面垂直指向受力物体，正确找出接触面是判断弹力方向的关键.解析：相互作用的物体属于点点接触，弹力的方向与过接触点的切面垂直，且指向球心，与重心位置无关，故三种情况下弹力方向是一致的.图3-2-7如图3-2-7所示，弹力的方向均同a球相同过球心.温馨提示：本题出错的原因在于，判断弹力的方向时，根据重心位置去判断，认为弹力的方向应通过重心【例3】下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：弹力F/N弹簧伸长量x/cm（1）请你在图3-2-9中的坐标线上作出Fx图象.（2）写出曲线所代表的函数；（x用m作单位）（3）解释函数表达式中常数的物理意义.图3-2-9图3-2-10解析：（1）将x轴每一小格取为1cm，y轴每一小格取为N，将各点描到坐标纸上，并连成直线，如图3-2-10所示.（2）由图象得：F＝20x.（3）函数表达式中的常数：表示使弹簧伸长（或压缩）1m所需的拉力为20N.温馨提示：在物理学中经常用图象处理物理问题，应用图象的好处是：直观、方便.应用图象处理问题，要注意：①图象斜率的意义（或曲线切线斜率的意义）；②图象与纵轴、横轴交点的物理意义.类题演练2如图3-2-11所示，一根弹簧，其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻度线，挂上100N重物时正对着刻度20.试问：图3-2-11（1）当弹簧分别挂50N和150N重物时，自由端所对刻度尺的读数应是多少?（2）若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端悬挂了多重的重物?解析