第三章 第二节 第1课时 弹力-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】配套教师用书（粤教版）

第二节　弹力 第1课时　弹力 课标要点 知识结构 (1)认识弹力和胡克定律的内涵，能用弹力概念与规律解释生活中的相关现象，解决一些与弹力相关的实际问题． (2)通过体验微小形变的存在，培养学生用“放大”的实验方法观察微小形变的思想． (3)能在熟悉的情境中运用轻弹簧模型解决问题． 一、形变 1．定义 物理学中，把物体发生形状或体积的变化称为形变(deformation). 2．形变的分类 (1)弹性形变：停止用力后物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变．物体具有恢复原状的性质称为弹性． (2)范性形变：停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫作范性形变． 3．弹性限度 对于弹性形变，如果外力过大，撤去外力后，物体形状不能完全恢复，我们称这种现象为超过了物体的弹性限度． 4．观察微小形变的方法——“微小放大法” (1)把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，叫作“微小放大法”． (2)微小形变要利用“微小放大法”．才能观察到．如图甲所示的装置可以显示出硬木板的微小形变，如图乙所示的装置则可以显示出玻璃瓶的微小形变． 二、认识弹力 1．弹力的定义 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力称为弹力(elastic force). 2．弹力产生的条件 (1)物体直接接触； (2)接触处发生弹性形变． 3．弹力的作用点 弹力的作用点在物体与物体接触的点或表面上． 4．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向跟接触面垂直，并且指向受力物体． (2)绳子的拉力方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向． (3)弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反(选填“相同”或“相反”). 三、胡克定律 1．内容：在弹性限度内， 弹簧弹力F的大小与弹簧伸长量(或压缩量)x成正比． 2．公式：F＝kx，式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m． 3．劲度系数 (1)意义：弹簧的劲度系数大小反映了不同弹簧的品质． (2)弹簧劲度系数与弹簧软硬的关系：劲度系数越大，弹簧越硬；劲度系数越小，弹簧越软． (3)弹簧的劲度系数跟弹簧的粗细、材料、孔径、绕法等有关． 四、弹力的应用 (1)弹簧的弹性具有缓冲减震的作用． (2)弹簧可以起到自动复位的作用． (3)弹簧在各种安全阀超压保护装置中不可缺少． (1)弹簧越长，弹力越大(　　) (2)弹簧劲度系数与弹簧的长度有关(　　) (3)弹簧劲度系数与弹簧的粗细有关(　　) (4)弹簧劲度系数与施加的拉力大小有关(　　) (5)弹簧劲度系数与制作弹簧的材料有关(　　) (6)弹簧劲度系数与弹簧压缩的长度有关(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× ⊲图解 弹性形变与范性形变 弹簧在弹性限度以内的形变为弹性形变． 泥形变后不能完全恢复原状，发生的是范性形变． 认识弹力 (1)弹力是由于物体发生形变，要恢复原状而产生的力，弹力的施力物体是发生形变的物体． (2)生活实例：射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去；撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力才能越过横杆…… 弹力的产生 桥面受向下的弹力，是因为玩具汽车车轮发生了弹性形变，由于要恢复原状，对桥面有向下的作用力．玩具汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，由于要恢复原状，对玩具汽车有向上的作用力． ⊲图解 弹簧发生弹性形变，且在弹性限度内．表达式F＝kx中的x指的是弹簧的形变量，k是弹簧的劲度系数． 探究点一　弹力有无及方向的判断 “蹦极”是一种极限运动，人自身所受的重力使其自由下落，被拉伸的橡皮绳又会产生向上的力，把人拉上去，然后人再下落．正是在这上上下下的振荡中，蹦极者体会到惊心动魄的刺激．人受到橡皮绳的弹力是哪个物体发生形变产生的？方向如何？ 提示：　橡皮绳被拉长，就要企图恢复形变；橡皮绳对人的拉力的方向是指向橡皮绳收缩的方向． 1．弹力的产生 (1)弹性形变是产生弹力的必要条件，弹力产生的直接原因是施力物体的形变． (2)发生弹力作用的一对物体都存在形变，形变是成对出现的． (3)两物体之间，若存在弹力，彼此对对方都产生弹力，弹力也是成对出现的． 2．弹力有无的判断方法 (1)方法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：①物体间相互接触；②发生弹性形变．两个条件必须同时满足才有弹力产生． (2)方法二：对于形变不明显的情况，通常采用假设法判断． 3．弹力的方向 (1)压力、支持力的方向：垂直接触面，指向被压或被支持的物体. (2)绳的拉力方向： (3)弹力的方向：总是与物体发生形变的方向相反，也就是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反． 角度1　弹力的产生 (2021·南京学业考试)据凤凰网报道：2019年10月10日晚间，江苏无锡312国道K135米处，高约