第三章 第2节 第1课时 弹力（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（教科版2019）

第2节　弹　力 第1课时　弹　力 课程内容要求 核心素养提炼 1.知道形变的含义及产生弹力的条件。 2．知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。 3．通过实验探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系，理解胡克定律，理解劲度系数的物理意义，并能利用胡克定律解决相关问题。 4．会用简单器材显示微小形变，体会放大法的实验思想。 1.物理观念：理解弹力产生的原因和条件，知道胡克定律。 2．科学思维：通过体验微小形变的存在，培养用“放大法”的实验思想。 3．科学探究：通过实验探究，了解物体的形变，从而认识弹力产生的条件。 4．科学态度与责任：养成用科学的、质疑的态度去学习知识的习惯，善于在学习的过程中提出问题。 [对应学生用书P62] 1．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)常见的形变：缩短、扭曲、弯曲等。 2．分类 (1)弹性形变：发生形变的物体撤去外界作用力后能够恢复原状的形变。 (2)塑性形变：撤去外力作用后物体的形变不能完全恢复原来形状的形变。 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。 1．概念和特点 (1)概念：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)特点：弹力是在物体和物体相互接触时才会产生的，所以是接触力。 2．产生的条件 (1)两物体相互接触。 (2)接触面之间发生挤压。 3．弹力的方向：总是与该物体所发生的形变方向相反。 4．几种常见的弹力及其方向 弹力常表现为拉力、压力、支持力。 (1)压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。 (2)绳子的拉力的方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。 [判断](对的画“√”，错的画“×”) (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。(√) [思考] 如图所示，在光滑水平面上，用力推动小车向左压弹簧，弹簧对小车有弹力作用吗？用力推动小车向左压橡皮泥，松手后橡皮泥对小车还有弹力作用吗？ 提示　有　没有 1．在弹性限度之内，弹力的大小跟物体形变的大小有关系：形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力随之消失。 2．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(或缩短)量x成正比。 (2)公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数。单位是牛顿每米，符号为N/m。它取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等)。 [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比。(×) (2)弹簧的劲度系数k与弹力F、形变量x均无关。(√) [对应学生用书P63] 探究点一　弹力有无及方向的判断 　如图所示，放在桌面上的书和桌面之间有没有弹力？如果有，那么书对桌面的弹力和桌面对书的弹力是怎样产生的？其方向有何特点？ 提示　有。发生形变的书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书的方向恢复原状，对跟它接触的书产生弹力，其方向垂直于桌面向上。 1．弹力有无的判断方法 (1)方法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断。①物体间相互接触；②发生弹性形变。这两个条件必须同时满足才有弹力产生。 (2)方法二：对于形变不明显的情况，通常采用假设法判断。 2．几种常见类型的弹力方向 类型 方向 示意图 接触方式 面与面 垂直于 接触面 点与面 过点垂 直于面 点与点 垂直于 切面 轻绳 沿绳收 缩方向 轻杆 沿杆 方向 不沿杆 方向 轻质弹簧 沿弹簧 形变的 反方向 在下列各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态。 解析　甲中属于绳的拉力，应沿绳并指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B两点都与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A点弹力方向水平向右，B点弹力方向垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中A点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O，B点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上。它们所受弹力的示意图如图所示。 答案　见解析 [训练1]　如图所示，球A在斜面上被竖直挡板挡住而处于静止状态。关于球A所受的弹力，下列说法正确的是(　　) A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上 B．球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下 C．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上 D．球A受三个弹力