第三章 第二节 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（粤教版）

第二节　弹力 第1课时　弹力 核心素养要求 核心素养呈现 1.知道常见形变和弹性形变. 2.知道弹力产生的原因和条件. 3.知道压力、支持力和拉力都是弹力，会判断弹力是否存在，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的图示及示意图. 　形变 1．定义：物体发生形状或体积的变化． 2．分类： (1)按停止用力后的状态分： ①弹性形变：停止用力后物体能完全恢复原状的形变． ②范性形变：停止用力后，物体不能恢复原状的形变． (2)按形式分： 压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变等． 3．弹性与弹性限度 (1)弹性：物体具有恢复原状的性质． (2)弹性限度：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． (1)只要两物体接触就一定产生弹力．(×) (2)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．(√) 　认识弹力 1．弹力：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． 2．弹力的作用点： 在物体与物体接触的点或表面上． 3．弹力的方向 (1)支持力和压力的方向：垂直于物体的接触面，并指向被支持或被压的物体． (2)绳子对物体的拉力 ①定义：用绳子吊着一个物体，绳子会产生形变，为了恢复原状，绳子会对物体产生一个弹力，称为拉力． ②方向：沿绳子指向绳子收缩的方向． (1)支持力的方向一定指向被支持的物体．(√) (2)弹簧的弹力方向一定沿着弹簧的轴线方向．(√) 　胡克定律 1．胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比，其表达式为：F＝kx． 2．劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号是N/m，劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量． 哪个是弹簧的压缩量，哪个是伸长量． 提示：x1是压缩量，x2是伸长量． 　弹力 [思考探究] 如图所示，取一个扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？ 提示：用手捏玻璃瓶，细管中水面会上升(或下降)．说明受到压力时玻璃瓶发生形变，体积变小(或变大)了． [思维深化] 弹力有无的判断方法 (1)对于有明显形变的情况，可以根据弹力产生的条件直接进行判断． (2)对于形变不明显的情况，可利用假设法进行判断． ①假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用． ②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力示意图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力．如图，接触面光滑，若A处有弹力，则无法使球处于静止状态，故A处无弹力． ③状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力的平衡条件(第六节学习)判断弹力是否存在． 　下图中物体a、b均处于静止状态，a、b间一定有弹力的是(　　) 解析：B　A图中对物体a而言受重力、竖直向上的拉力，如果b对a有弹力，方向水平向左，那么a受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故A错误；B图中对物体a而言受重力、斜向上的拉力，如果b对a没有弹力，那么a受到的二力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故B正确；C图中若水平地面光滑，对b而言受重力、竖直向上的支持力，如果a对b有弹力，方向水平向右，那么b受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故C错误；D图中对a而言受重力、竖直向上的拉力，如果b对a有弹力，方向垂直斜面向上，那么a受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故D错误． [针对训练] 1．如图所示，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀．甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧细线是沿竖直方向的．关于这四个球的受力情况，下列说法中正确的是(　　) A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用 C．丙球受到两个弹力的作用 D．丁球受到两个弹力的作用 解析：C　甲球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，斜面对甲球没有弹力，如果有的话甲球不会静止，故A错误；乙球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，与乙接触的球不会对乙球有弹力作用，如果有的话乙球不会静止，故选项B错误；丙球受重力、球壳给它的指向球心的弹力和与它接触的小球对它的沿两球球心连线向左的弹力，如果两球间不存在弹力，丙球不能保持静止状态，故丙球受两个弹力的作用，故选项C正确；丁球受重力和右侧细线对它的竖直向上的拉力，倾斜的细线不会对它有拉力的作用，如果有的话丁球不能保持平衡状态，故丁球