第4章 第2节 形变与弹力-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2节　形变与弹力 [学习目标]　1.[物理观念]知道形变的概念及常见的形变．　2.[科学方法]会判断弹力的有无及弹力的方向．　3.[科学思维]理解劲度系数的概念及影响劲度系数的因素．　4.[科学思维]会用胡克定律计算弹簧的弹力． 一、形变 1．形变：物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变． 2．弹性体及弹性形变 (1)弹性体是撤去外力后能恢复原来形状的物体． (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来的形状，这种形变叫范性形变． 4．弹性限度：当弹性体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度． 二、弹力及弹力的应用 1．定义：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． 2．方向：弹力的方向总是与物体形变的趋向相反，以使物体恢复原状． 3．弹力的应用 (1)拉伸或压缩弹簧，必须克服弹簧的弹力做功，所做的功以弹性势能的形式储存在弹簧中． (2)弹簧具有弹性，不但可以缓冲减震，而且有自动复位的作用． 三、弹簧的伸长量与弹力的关系 1．胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹性体(如弹簧)弹力的大小与弹性体伸长(或缩短)的长度成正比． (2)公式：F＝kx. (3)适用条件：在弹簧的弹性限度内． 2．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. 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)只要两个物体发生了形变，两个物体之间一定能产生弹力． (×) (4)弹力的大小总是与其形变量成正比． (×) (5)两物体之间有弹力作用时，两物体一定接触． (√) (6)由F＝kx可知k＝，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．物体形状的改变叫作弹性形变 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作弹性形变 D．物体在外力作用下的形变叫作弹性形变 C　[外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫作弹性形变，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．] 4．将原长为10 cm的轻质弹簧竖直悬挂，当下端挂200 g的钩码时，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．] 形变 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.用力压桌面时，桌面发生了形变，虽然形变量很小，但镜子要向桌面中间倾斜，由于两个镜子间距较大，光点在墙上有明显移动，把桌面的形变显示出来． (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． 1．(多选)在日常生活及各项体育运动中，有弹力存在的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．下列说法正确的是(　　) A．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 BC　[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，故B、C正确．]