第3章 第2节 弹力-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第二节　弹力 学习目标：1.[物理观念]知道弹性形变、弹性限度、范性形变及弹力的概念，理解胡克定律，能解释有关弹力的问题．　2.[科学思维]掌握对弹力的分析和计算，会分析弹力的方向，能用胡克定律计算．　3.[科学探究]通过探究微小形变、胡克定律，学会与他人交流，分析数据，得出结论．　4.[科学态度与责任]学会在探究中尊重事实，认真分析原始数据，培养科学探索的学习态度，激发学习兴趣． 一、认识形变、弹性与弹性限度 1．认识形变 (1)形变：物体发生形状或体积的变化． (2)形变的种类：压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变等． 2．弹性与弹性限度 (1)弹性：物体具有恢复原状的性质． (2)弹性形变：撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变． (3)弹性限度：如果外力过大，撤去外力后物体形状不能完全恢复，我们称这种现象超过了物体的弹性限度． (4)范性形变：停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫范性形变． 说明：我们遇到的都是弹性形变的现象． 二、探究弹力 1．弹力：发生弹性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，这种力称为弹力． 2．弹力的方向：(1)压力方向垂直于支持面指向被压的物体； (2)支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体； (3)绳子对物体的拉力方向沿绳子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量(或压缩量)x成正比． (2)公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：N/m，读作牛顿每米．不同的弹簧，其劲度系数不同． 说明：弹力的方向与施力物体形变方向相反，指向受力物体． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)所有形变在撤去外力后都能恢复原来的形状． (×) (2)物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变． (√) (3)两个接触的物体，若它们间有弹性形变，则一定有弹力的作用． (√) (4)弹簧的劲度系数与弹力的大小无关． (√) 2．下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是(　　) A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失 B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变 C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变 D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失 D　[力是物体间的相互作用，弹力的施力物体和受力物体都会发生形变，故B项错误；发生形变的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C项错误．] 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/N　 B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m D　[由胡克定律可知，弹簧的劲度系数为k＝ N/m＝200 N/m，D项正确．]＝ 形变、弹性与弹性限度 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，如图所示的跳水运动就是一个实例． 请探究： (1)李明同学说跳板发生了形变，脚没有发生形变，这说法对吗？ (2)脚受的支持力是谁给的？ 提示：(1)不正确，跳板和脚都发生了弹性形变． (2)是由跳板发生弹性形变给的． 1．形变：物体在外力作用下形状或体积的变化叫作形变．如果外力撤去后物体能够完全恢复原状，这种形变叫作弹性形变，不能完全恢复原状的形变叫作范性形变．一般情况下，若无特别说明，形变通常指的是弹性形变． 2．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． 3．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(elastic limit)，它是弹性形变的极限． 【例1】　(多选)下列各种形变属于弹性形变的是(　　) A．物体放在水平桌面上，移去物体后，桌面恢复原状 B．弹簧不挂重物时长10 cm，挂重物后再移去，弹簧长度变为10.8 cm C．用弹簧秤称量一重物完毕后，指针位于零刻度处 D．细钢丝被弯成弹簧 [思路点拨]　能恢复原状的形变是弹性形变． AC　[区分弹性形变和范性形变的关键是看物体受力后能不能恢复到原来的形状，题中A、C均可恢复是弹性形变；B、D不能恢复是范性形变．] 观测物体形变的方法 (1)形变明显的，如弹簧伸长或缩短，橡皮条被拉长等，可以直接观察和测量． (2)有的形变量非常少，我们很难观察到，可以通过放大来观察微小的形变． [跟进训练] 1．如图中的两个实验所体现出的共同的物理思想方法是(　　) A．极限法　 B．放大法 C．控制变量法 D．等效替代法 B　[图甲是利用光的多次反射