第三章 第2节 第1课时 弹 力-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（教科版）

第2节　弹力 第1课时　弹力 1．知道形变的概念，会区分弹性形变和塑性形变。 2．知道弹力的定义及产生的条件。 3．会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向。 4．掌握胡克定律，会用F＝kx分析、解决有关问题。 1．物理观念：弹性形变、弹性限度、塑性形变、弹力、胡克定律的概念。 2．科学思维：弹力有无及弹力方向的分析。 3．科学探究：观察物体的微小形变，探究弹力与形变的关系。 4．科学态度与责任：利用弹力知识解释自然现象，了解弹力与社会生活的关系，掌握弹簧弹力和弹簧形变量的定量关系及应用。　　　　　　　　　　　　　 　形变 1．定义：物体在力的作用下形状或体积会发生变化，这种变化叫作形变。 2．分类 (1)弹性形变：在撤去外界的作用力后物体能够恢复原状的形变。 (2)塑性形变：当撤去外界的作用力后物体不能完全恢复原状的形变。 3．弹性限度 如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。 　认识弹力 1．定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。 2．方向：与该物体所发生的形变方向相反。 3．产生条件：物体间直接接触且接触处发生形变。 4．常见的弹力 (1)压力和支持力：方向垂直于接触面而指向被压或被支持的物体。 (2)绳的拉力：方向沿着绳而指向绳收缩的方向。 (3)弹力的大小：与弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随着消失。 　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(或缩短)量x成正比。 2．公式：F＝kx，其中k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m。它取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等)。 [课前小练] 1．判断下列说法是否正确。 (1)只要两物体接触就一定产生弹力。(×) (2)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状。(×) (3)海绵受挤压发生形变，桌面受挤压不会发生形变。(×) (4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变。(√) 2.(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度l与弹力F大小的关系图像，由图线信息可以得到的数据正确的是(弹簧始终处于弹性限度内)(　　) A．该弹簧原长一定是10 cm B．劲度系数为 N/cm C．弹簧长0.20 m时的弹力为20 N D．劲度系数为200 N/m 解析：ACD　由图可知，当弹力为零时，弹簧的长度为10 cm，即弹簧的原长为10 cm，故A正确；当弹簧的长度为15 cm时，弹力大小为10 N，根据胡克定律有F＝k(l－l0)，代入数据解得k＝200 N/m，故B错误，D正确；根据胡克定律F′＝k(l′－l0)，解得F′＝20 N，故C正确。故选ACD。 　弹力的产生及其有无的判断 [思考探究] 如图所示，放在桌面上的杯子和桌面之间有没有弹力？简述杯子对桌面的弹力和桌面对杯子的弹力是怎样产生的？其方向有何特点？ 提示：有。发生形变的杯子要向桌面的方向恢复原状，对跟它接触的桌面产生弹力，其方向垂直于桌面向下；发生形变的桌面要向杯子的方向恢复原状，对跟它接触的杯子的方向产生弹力，其方向垂直于桌面向上。 [思维深化] 1．弹力产生的过程 2．弹力产生的条件及弹力有无的判断 (1)弹力产生的条件 ①两物体接触。 ②接触面发生弹性形变。 (2)判断弹力是否存在的方法 方法 思路 例证 假设法 假设将与研究对象接触的物体解除接触，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力 图中细线竖直、斜面光滑，若去掉斜面体，小球的状态不变，故小球不受斜面的支持力 替换法 用细绳替换装置中的杆，看能不能维持原来的运动状态，如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则提供的是支持力 图中轻杆AB、AC，用绳替换AB，原装置状态不变，说明AB对A施加的是拉力；用绳替换AC，原状态不能维持，说明AC对A施加的是支持力 状态法 物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由力的平衡条件(或牛顿第二定律，第四章学到)列方程，求解物体间的弹力 图中各接触面均光滑，小球静止，由二力平衡可知，地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡状态，因此竖直墙面对小球不产生弹力作用 　下列情景中，两个物体a、b(a、b均处于静止状态，接触面光滑)间一定有弹力的是(　　) 解析：B　两物体若受水平方向的弹力，则两绳子不会竖直静止，故A错误；两物体相互挤压，故两物体间一定有弹力，故B正确；若地面光滑，两物体保持静止，若有挤压，则b将运动，故C错误；b竖直悬挂，假如细线对b的拉力等于b的重力，则a、b间无挤压，没有弹力，故D错误。故选B。 [针对训练] 1．(多选)射箭，即箭术(Arch