第三章 2 弹 力-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习全书word（新教材，教科版）

2　弹　力 [学习目标] 1.知道形变的概念,理解弹性形变和弹性限度。 2.理解弹力产生的条件,知道压力、支持力和拉力都是弹力,会判断两个物体间是否存在弹力,并会判断弹力方向。 3.掌握胡克定律并能解决有关问题。 知识点一　形变 1.形变: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.弹性形变:有些发生形变的物体在撤去外界的作用力后能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。 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。 4.塑性形变:当撤去外力后物体的形变不能完全恢复原状,这种形变叫作塑性形变。 知识点二　认识弹力 1.弹力: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:总是与该物体所发生的形变方向相反。 (1)压力和支持力的方向垂直于接触面而指向被压或被支持物体。 (2)绳子对物体的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向。 知识点三　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,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。 1.思考判断 (1)若两物体间存在弹力,则它们一定接触。(　√　) (2)只要物体接触,物体间就存在弹力。(　×　) (3)很“硬”的物体间发生挤压时不会产生形变。(　×　) (4)弹簧的劲度系数与弹力大小无关。(　√　) (5)弹簧的弹力总是与其形变量成正比。(　×　) 2.思维探究 (1)形变有哪两种类型?它们的区别是什么? 答案:弹性形变与塑性形变。区别是撤去外力是否能恢复原状。 (2)若将书放于如图所示的曲面上,它与曲面之间产生的弹力沿什么方向? 答案:放于曲面上时,书所受的支持力垂直于接触点的切面向上,曲面所受压力垂直于接触点的切面向下。如图所示。 (3)弹簧形变的长度x是什么含义?如何求得x? 答案:弹簧形变的长度x是指在弹簧原长L0的基础上增加(或减少)的长度,即x=|L-L0|,其中L指弹簧实际长度。 要点一　对弹力的理解 及弹力有无的判断 图甲中杯子静止在桌面上,图乙中被拉长的弹簧使小车运动起来。 (1)图甲中杯子放在桌面上,桌面发生形变了吗?通过什么方式可以观察? (2)图乙中小车由静止到运动,是什么因素使小车的运动状态发生了变化? 答案:(1)发生了形变;用放大法可以观察到微小的形变。 (2)被拉伸的弹簧在恢复原状过程中给小车一个拉力作用。 1.弹力产生的条件 (1)两物体相互接触。 (2)接触面之间发生弹性形变。 2.观察微小形变的方法 观察微小形变可以用光学放大法和力学放大法,如图甲、图乙所示,它们都是把微小的形变进行放大,便于观察。 3.弹力有无的判断方法 (1)对于形变比较明显的情况,可以根据弹力产生的条件判断:①两物体相互接触。②发生弹性形变。 (2)对于形变不明显的情况,通常采用假设法判断。 [例1] 足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景。下列说法正确的是(　D　) A.图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.图丙中,落在球网中的足球受到的弹力是由于足球发生了形变 D.图丙中,落在球网中的足球受到的弹力是由于球网发生了形变 解析:静止在草地上的足球受到草地对它的弹力,与重力大小相等,方向相反,是由草地形变而施加的力,但不是它的重力,故A错误;静止在光滑水平地面上的两个足球接触,但由于没有弹性形变,且不存在相互挤压,所以没有受到相互作用的弹力,故B错误;题图丙中,落在球网中的足球受到的弹力是由于球网发生了形变,故C错误,D正确。 弹力的产生及有无判断中的注意点 (1)施力物体要恢复形变而对受力物体有弹力。 (2)两接触物体间是否存在弹力作用,决定于另一条件——是否发生弹性形变。 (3)发生形变的物体之间是否有弹力,决定于是否为弹性形变。 [针对训练1] 玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是(　C　) A.桥面受到向下的弹力,是因为桥面发生了弹性形变 B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力 C.汽车受到向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变 D.汽车受到向上的弹力,是因为汽车发生了形变 解析:由于汽车发生了弹性形变,所以对桥面产生向下的弹力,A、B错误;由于桥面发生了弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C正确,D错误。 要点二　弹力的方向判断 图甲中F1和F2为放在桌面上的书和桌面之间的压力和支持力,图乙为绳子把物体悬挂起来,图丙为轻杆把物体支持起来。 (1)根据图甲中的情景,你认为压力或支持力的方向与支持面之间