3.2 弹力 学案-2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

3.2 科学探究：弹力 【自主导学】 一、形变与弹力 【知识预习】 1形变：物体在力的作用下 或 的变化． 2弹性形变：物体形变后撤去作用力时 的形变． 范性形变：物体形变后撤去作用力时 的形变． 3弹性限度 当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复 ，这个限度叫弹性限度 4.弹力 定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它 的物体产生的力 弹力的方向总是与物体形变的方向 【思考交流】 1.请举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变，哪些是弹性形变？哪些是范性形变？ 2.手挤压玻璃瓶，玻璃瓶产生形变吗？怎样描述玻璃瓶形状的改变；用手挤压桌面呢？我们用到了怎样的物理方法？ 3.弹力是怎么产生的？日常生活中常见的弹力有哪些？能否总结一下产生弹力的条件？ 4.弹力方向判断 （1）装水气球与薄板间相互挤压，讨论装水气球和薄板形变的方向以及它们所受的弹力的方向； 装水气球与橡皮绳相互拉伸，讨论装水气球和橡皮绳形变的方向以及它们所受的弹力的方向 （2）指压笔尖，观察手指形变的方向，它对笔尖的压力指向哪个方向，笔尖有形变吗？ 弹簧拉小车，小车对弹簧有拉力吗？小车的形变方向朝哪？ （3）绳子（或弹簧）中的弹力方向有何特点？接触面上的弹力方向有何特点？ （4） 能否总结一下常见弹力方向的判断方法？ 支持（压）力的方向？ 绳子（橡皮筋）上的拉力方向？ 弹簧对物体的弹力方向？ 轻杆对物体的弹力方向？ 二、探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 【知识预习】 阅读课本中实验相关内容并观看实验视频，讨论课本P75的3个相关问题 【思考交流】 1.弹簧中的弹力是怎样测量的？利用的原理？ 2.处理数据时，我们建立了弹簧弹力与弹簧伸长量的坐标系，图像是什么形状？能得到哪些信息？ 3、我们如果建立弹簧弹力与弹簧长度的坐标系，图像又是什么形状？能得到哪些信息？ 三、胡克定律 【知识预习】 1．胡克定律的内容 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成 ． 2．公式 F＝kx，其中k为弹簧的 ，单位为 ，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度． 3．适用条件： ． 【思考交流】 1当你用力拉一个弹簧时，所用的拉力越大则弹簧越长，因此弹力的大小与弹簧的长度有关，这种说法对吗？ 2：弹簧的形变量是指弹簧后来状态的长度与开始状态的长度之差吗？ 3、弹簧的伸长量变大，弹力就会变大，若将弹簧拉得很长甚至是完全拉直，弹力还能用胡克定律进行计算吗？ 【典型例题】 例1如图，足球运动员准备罚点球时，一脚用力踩在足球上面，让足球 保持静止。下列说法正确的是（ ） A．静止的足球受到的重力与地面给它的支持力等大反向 B．如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变 C．足球对地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变引起的 D．脚对足球的压力是由于足球的上部发生弹性形变引起的 变式1.桌上的海绵在重物的挤压下向下凹陷，关于这一情景，下列说法正确的是 A．海绵向下形变，是海绵受到向下的压力的原因 B．海绵向下形变，是重物受到向上的支持力的原因 C．海绵软，有形变；重物硬，没有形变 D．海绵和重物的接触面上有形变，和桌子的接触面上没有形变。 例2．下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)(　　) 例3以下各个生活情境中，关于弹力说法正确的是（ ） A．静止蹲在倾斜树枝上的小松鼠受到树枝的弹力方向垂直于树枝向上 B．固定在弯折硬杆末端的小球静止时受到硬杆的弹力方向沿杆由C指向B C．抓住青藤荡秋千的猴子受到青藤的拉力方向沿青藤向上 D．静止在碗里的筷子在碗沿处受到碗沿竖直向上的支持力。 变式3. 如图所示,是我国的极地考察破冰船−−“雪龙号”。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度。则船体对冰块的弹力示意图正确的是( ) A. B. C. D.  例4、一个轻质弹簧原长8cm，下端悬挂4N的重物，静止状态下弹簧长度为10cm，此弹簧的劲度系数多大？若在下端再加1N的重物，静止时的弹簧长度是多少？ 变式4如图，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧秤A和B的示数分别为( ) A．1N，0 B．0，1N C．2N，1N D．1N，1N 【课堂练习】 1、已知物体甲和乙之间有弹力的作用，那么（ ） A、物体甲和乙必定直接接触，且都发生形变 B、物体甲和乙不一定直接接触，但必定都发生形变 C、物体甲和乙必定直接接触，但不一定都发生形变 D、物体甲和乙不一