(教案)第3章 第2节 第1课时 形变与弹力-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(鲁科版2019)

第2节　科学探究：弹力 第1课时　形变与弹力 学业要求＋核心素养 1．知道形变的概念及常见的形变。(物理观念) 2．会判断弹力的有无及弹力的方向。(科学思维) 3．了解弹性、弹性形变、弹性限度及弹力的应用。(物理观念) 4．会用胡克定律计算弹簧的弹力。(科学思维) 一、形变 1．基础梳理 (1)形变：物体发生的伸长、缩短、弯曲等形状变化称为形变。 (2)两种形变： ①弹性形变：发生形变的物体在撤去外力后能恢复原状，这种形变称为弹性形变。 ②范性形变：有些物体发生形变后，不能恢复原状，这种形变称为范性形变。 (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。 2．尝试探究 如图所示，用手挤压气球和橡皮泥。 (1)当我们用手指使劲按气球的时候，气球形状发生什么变化？手指有什么感觉呢？ 提示：气球被向里压扁，感觉气球向外推手指。 (2)如果把手指放开，气球发生什么变化？ 提示：气球恢复原状。 (3)如果持续增大力挤压气球，会出现什么现象？说明什么？ 提示：气球会被挤爆，说明形变有限度。 (4)当我们用手捏橡皮泥的时候，把手指放开，橡皮泥能恢复原状吗？ 提示：不能。 (5)比较这两种形变不同的特点，你能给形变分类吗？ 提示：气球发生的是弹性形变，当撤去外力作用后物体能恢复原来的形状；橡皮泥发生的是范性形变，当撤去外力作用后物体的形变保留而不能复原。 二、弹力及弹力的应用 1．基础梳理 (1)弹力：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。 (2)弹力的方向：与物体形变的趋向相反，以恢复原状。 (3)弹簧弹力的大小公式：F＝kx，k是劲度系数，在国际单位制中，k的单位是 N/m。 2．尝试探究 一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图所示。 (1)海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？ 提示：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上(如题图乙所示)。 (2)铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？ 提示：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂直于接触面向下(如题图丙所示)。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何物体都可以发生形变，但并不是所有的形变都是弹性形变。 (√) (2)细钢丝被绕制成弹簧是弹性形变。 (　　) ×　提示：细钢丝被绕制成弹簧后不能恢复原来的形状，不是弹性形变。 (3)弹力一定产生于两个相互接触的物体间，不相互接触的物体间一定不存在弹力。 (　√　) (4)弹簧的弹力总是与其形变量成正比。 (　　) ×　提示：在弹性限度内，弹簧的弹力与其形变量成正比。 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　解析：外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫作弹性形变，选项C正确。 3．一辆汽车停在水平地面上，下列说法正确的是(　　) 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　解析：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，故只有选项C项正确。 4．关于弹力产生的条件，下列说法正确的是(　　) A．相互接触的物体间一定有弹力 B．发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用 C．先有弹性形变，后有弹力 D．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用 D　解析：相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两个物体接触并产生弹性形变，两物体间才有弹力产生。综上所述，只有D项正确。 5．将原长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(g取10 N/kg)(　　) A．1 N/m B．10 N/m C．100 N/m D．1 000 N/m C　解析：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，由胡克定律F＝kx可知，k＝100 N/m，选项C正确。 　　 　　　对形变的认识 (多选)下列各种情况中，属于弹性形变的有(　　) A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变