内容正文:
科学探究:弹 力
第2节
第1课时弹 力
(赋能课—精细培优科学思维)
课标要求 层级达标
1.认识弹力。
2.通过实验,了解胡克定律。 学考层级 1.形成初步的弹力的概念,应用概念能解决实际问题。
2.了解胡克定律,能对简单的弹力进行分析和计算。
3.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
选考层级 1.理解胡克定律,并能解决相关问题。
2.能对实际过程中的弹力的大小、方向进行分析和推理。
3.能根据F-x、F-l图像求出弹簧的劲度系数。
01
02
目
录
课前预知教材 落实主干基础
课堂精析重难 深度发掘知能
3
课前预知教材 落实主干基础
一、形变与弹力
1.形变:物体发生的伸长、缩短、弯曲等______的变化。
(1)弹性体及弹性形变:某些发生形变的物体在撤去外力后能________,这种物体称为弹性体,对应的形变称为弹性形变。
(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____形变。
(3)弹性限度:当弹性体的形变______一定的限度时,即使撤去外力,物体也不能恢复原状,这个限度称为弹性限度。
形状
恢复原状
范性
超过
2.弹力
(1)产生:相互接触的物体发生___________时,由于物体要恢复原状,物体会对与它____的另一物体产生力的作用,这种力称为弹力。
(2)方向:弹力的方向总是与物体______的方向相反。
①绳的拉力沿着绳而指向绳_______的方向。
②压力和支持力的方向________于物体的接触面。
弹性形变
接触
形变
收缩
垂直
弹力的产生必须同时满足两个条件:
①直接接触;②发生弹性形变。
二、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(或压缩)的长度x成_______。
2.公式:F=_____,其中x为________ (伸长量或压缩量)。
正比
kx
形变量
3.劲度系数
(1)公式中的比例系数k称为弹簧的劲度系数,是一个有单位的物理量,单位为____________,符号_______。
(2)劲度系数与弹性体的_______、_______等因素有关。
牛顿每米
N/m
材料
形状
1.判断下列情境中形变的类型。
提示:甲、乙、丙三图为弹性形变;丁图为范性形变。
[微情境·大道理]
2.玩具汽车停在自制的桥面上,将桥面压弯,如图所示,请对以下说法作出判断:
(1)桥面受向下的弹力,是因为桥面发生了弹性形变。 ( )
(2)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。 ( )
(3)玩具汽车受向下的弹力,是因为桥面发生了弹性形变。 ( )
(4)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,对玩具汽车有弹力的作用。 ( )
×
√
×
√
课堂精析重难 深度发掘知能
强化点(一) 弹力的有无判断
任务驱动
现实生活中,很多物体的形变量都很小,
无法直接观察,比如一个紧靠在墙角的篮球。
思考:该篮球是否受到墙面的弹力?应该如何判断呢?
提示:不受墙面的弹力。可以使用假设法,假设篮球受到墙面的弹力,篮球将会被弹开,不再静止。
弹力有无的三种判断方法
1.条件法:根据弹力产生的条件进行判断,一般适用于形变比较明显的情况。
2.状态法
(1)分析物体受力的情况,利用物体受力平衡的条件判断。
(2)根据物体的运动状态,分析物体受力,(学习了牛顿第二定律以后还可用此定律)判断弹力的有无和弹力的方向。
[要点释解明]
3.假设法:对于形变不明显的情况,可用假设法进行判断。常见以下两种情形:
两种情形 具体方法 结果 结论
假设与研究对象接触的物体解除接触 判断研究对象的状态是否发生变化 状态不变 不存在弹力
状态变化 存在弹力
假设研究对象受到弹力的作用 判断研究对象还能否保持平衡或者原来的运动状态 能保持 假设正确
不能保持 假设错误
1.(2023·龙岩高一检测)下列对图中弹力的判断说法正确的是( )
[题点全练清]
A.图甲中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球有弹力
B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,斜面对小球有弹力
C.图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止状态,其中a绳竖直,b绳对小球有弹力
D.图丁中,两相同球各自被长度一样的平行竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力
答案:B
解析:题图甲中,小球随车厢做匀速直线运动,运动状态不发生改变,水平方向上不受力,A错误;假设题图乙中斜面对小球没有弹力,小球将在细线拉力和重力作用下处于竖直状态,故斜面对小球有弹力,B正确;假设题图丙中b绳对小球有弹力,则小球受到重力及两个拉力作用,水平方向上受力不平衡,小球无法处于静止状态,故b绳对