3.2 弹力 课件-2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦弹力的产生条件、方向判断及大小规律，以弓箭发射问题导入，通过捏脸、揉纸等学生体验活动建立形变概念，结合放大法观察微小形变，再构建弹力定义与条件，借助思维导图梳理方向等要素，形成从生活现象到概念规律的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，如微小形变用光路改变、液柱升高等放大法实验培养观察能力，假设法判断弹力有无训练逻辑推理，探究弹簧弹力实验完整呈现科学探究流程。融入思维导图与“弹力与人生”拓展，渗透科学态度，助力学生建立相互作用观念，也为教师提供结构化资源，提升教学效率。

“3.2 弹力（课时1）” 开始 菜单 环节一：导入新课 为什么弓箭可以发射出去？ 思考 环节二：形变 问题1：脸、纸什么发生了改变？ 问题2：两者谁改变明显？ 问题3：脸和纸片的改变有什么不同？ 活动1：轻捏自己或同桌的脸 活动2：把一张纸揉成一团 学生体验活动 形变：物体的形状或体积发生变化  弹性限度 发生弹性形变的物体总是发生弹性形变吗？ 弹性形变的极限，超过这个限度，物体就不能完全恢复原状 思考 思考 一切物体在力的作用下都可以发生形变吗 ？ 环节二：形变 用力向下按压桌面，光路改变 用手按压玻璃瓶，细管中液柱升高 结论 一切物体在力的作用下均可以发生形变。 观察微小形变—— 放大法 环节二：形变 环节三：弹力 由于要恢复原状， 发生弹性形变的物体 对 与它接触的物体 这种力叫 。 施力物体 会产生力的作用， 受力物体 弹力 弹力定义 弹力产生条件 1、接触 2、挤压 3、发生弹性形变 环节三：弹力 弹力的产生是由于受力物体发生了形变吗？ 弹力的产生与形变有什么关系？ 弹力产生的过程 A对B施加力 B发生弹性形变 B要恢复原状 B对A产生了弹力 不是，是由于施力物体发生了形变；形变是产生弹力的必要条件，一个物体受到弹力的原因是与它接触的另一个物体发生了形变，另一个物体要恢复原状，会产生弹力. 环节三：弹力 思考 环节三：弹力 几种常见的弹力：桌面的压力和支持力 桌面对物体的支持力 物体对桌面的压力 归纳弹力的方向 方向垂直于接触面指向受力物体 环节三：弹力 方向指向沿绳收缩的方向 归纳弹力的方向 几种常见的弹力：绳的拉力 物体对绳 子的拉力 绳子对物 体的拉力 环节三：弹力 几种常见的弹力：弹簧的弹力 30° N N 沿着弹簧，指向弹簧原长的位置 归纳弹力的方向 环节三：弹力 几种常见的弹力：杆的弹力 mg F mg F 不一定沿着杆，根据受力情况决定 归纳弹力的方向 环节三：弹力 几种常见的接触方式：面与面 垂直公共接触面指向受力物体 环节三：弹力 几种常见的接触方式：点与面 过接触点，垂直于接触面(或接触面的切面)指向受力物体 环节三：弹力 几种常见的接触方式：点与点 垂直于过接触点的公切面指向受力物体 环节三：弹力 几种常见弹力的方向,具体情形如下: 环节三：弹力 环节四：判断弹力有无的方法 方法一：条件法 若有明显形变的情况，可以直接根据弹力条件进行判断 A B 方法二：假设法（常用于微小形变） 假设A、B间有弹力 以B为研究对象，B受力： G N地 NAB B不可能静止，所以A、B间没有弹力 如：光滑水平面并排放着静止的木块A、B，试分析A、B之间有无弹力？ 环节四：判断弹力有无的方法 分析球与斜面间有无弹力？ 假设球与斜面间有弹力,对球受力分析： G T N 球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力 方法三：状态法 （也叫撤销法，拿去接触的物体，看被研究的物体是否保持原来的运动状态） 撤掉与之接触的物体，看放研究物体的状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。 环节四：判断弹力有无的方法 如图所示，A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上，A和B之间是否存在弹力？C和D之间是否存在弹力？ 环节四：判断弹力有无的方法 我来试试 我来试试 以下各物均静止，画出物体受到的弹力。 环节五：课堂小结 弹性形变 塑性形变 弹力 二、 弹力的 产生及 有无 一、 形变 定义 产生的条件 接触、弹性形变 与施力物体恢复原状的方向相同 放大法 微小形变 三、 弹力的方向 环节六：弹力与人生 最后，希望大家都能拥有一个弹性人生。顾名思义，就是有松有紧，该玩的时候好好玩，该学习的时候认真学习。拿得起，放得下，有弹性，灵活地对待自己的人生，不被任何事物左右，做一个自在逍遥，又不散漫懒惰的人。 　 (多选)(2024·绵阳市高一期末)关于弹力产生的原因，下列说法中正确的是 A.木块在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小的形变而产生的 B.木块在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小的形变而产生的 C.挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于悬线发生微小形变而产生的 D.挂在悬线下的物体受到向上的拉力，是由于物体发生微小形变而产生的 例1 √ √ 　(多选)在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平，A、D图中细绳均竖直。a、b间一定有弹力的是 例2 √ √ 　(多选)(2024·广元市高一期中)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平，下列说法正确的是 A.细线对杆的弹力方向垂直杆向左 B.杆对细线的弹力方向为水平向右 C.地面受到杆的弹力沿杆向左下方 D.杆受到地面的弹力是地面的形变产生的 例3 √ √ 　(1)分别画出图中A所受弹力的示意图，各图中物体A均处于静止状态。 例4 (2)分别作出下列杆AB受到的弹力。 (3)①中的地面水平，墙面竖直，在①②图中物体A的接触面都是光滑的，③中杆为弹性杆，分别作出下列物体A受到的弹力。 课时对点练 考点一　形变 1. (多选)(2024·遂宁市高一期末)如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是 A.桌面发生形变很明显，直接可以用肉眼观察 B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变 C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变 D.本实验采用了放大的方法显示微小形变 基础对点练 √ √ 考点二　弹力的产生及有无 2.下列关于弹力的说法正确的是 A.直接接触的两个物体间必然有弹力存在 B.不接触的物体间也可能存在弹力 C.只要物体发生形变就一定有弹力 D.直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力 √ 3.(2024·内江市高一月考)如图所示，一辆玩具汽车静止在模型桥面上，下列说法正确的是 A.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 B.汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 C.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 D.桥面所受向下的弹力就是汽车的重力 √ 4.(2024·乐山市高一期中)在如图所示的四个图中，所有的球都是相同的，形状规则且质量分布均匀。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另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，且其中右侧的一根线沿竖直方向。关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是 A.甲球受到一个弹力的作用 B.乙球受到两个弹力的作用 C.丙球受到三个弹力的作用 D.丁球受到两个弹力的作用 √ 考点三　弹力的方向 5.下列图中力F的方向表示正确的是 A.斜面对物体的支持力F B.轻绳对物体的拉力F C.拉伸状态下的弹簧对物体的作用力F D.水平面对物体的支持力F √ 6.如图所示，AB为质量均匀分布的细杆，用细线OA吊在天花板上的O点，细杆的B端与水平地面相接触，杆倾斜且静止不动，以下说法正确的是 A.细线对杆的拉力方向竖直向上 B.地面对杆的支持力方向由B向A C.地面对杆的支持力方向竖直向上 D.地面对杆的支持力方向沿BO向上 √ 7.如图所示是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是 能力综合练 √ 8.(2023·南充市高一期中)手机已经成为当今社会不可缺少的一部分，但是长时间手持手机会对手部健康产生很大影响，而手机支架可以解放人的双手，减少手部疾病。如图所示为某款式手机支架，可以将手机支架构造简化为斜面和挡板，下列说法正确的是 A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力 B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变 C.手机对斜面的压力就是手机的重力 D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变 √ 9.(多选)如图所示，各接触面是光滑的，A、B处于静止状态，则A、B间无弹力作用的是 √ √ 10.(2023·眉山市高一期末)三个半径相同的小球放置于相同的凹形槽上，如图所示。在图(1)图(2)和图(3)中，小球的重心分别在球心上方、球心和球心下方，对应凹槽对小球两个弹力之间的夹角分别为θ1、θ2和θ3，三夹角关系为 A.θ1>θ2>θ3 B.θ1＝θ2＝θ3 C.θ1<θ2<θ3 D.因小球质量未知，故无法确定 尖子生选练 √ “3.2 弹力（课时2）” 开始 菜单 环节一：实验:探究弹簧弹力与形变的关系 弹力的大小与形变量有什么关系呢？ 弹簧的伸长量或缩短量越大，弹簧的弹力越大 弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比 提出问题 大胆猜想 设计实验 设计实验 (1)实验中需要测量哪些物理量？ (2)什么样的实验装置能方便测量这些物理量？ (3)用什么测量工具，如何进行测量？ 环节一：实验:探究弹簧弹力与形变的关系 弹簧的形变量 弹簧的弹力 间接测量量 弹簧的长度 钩码的重力 直接测量量 3.图像法处理实验数据：作出弹簧弹力F 与弹簧伸长量x的关系图像，根据图像分析弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 平衡 实验思路 1.实验原理 2.物理量测量 设计实验 铁夹 铁架台 刻度尺 弹簧 钩码 铅笔 坐标纸 实验器材 设计实验 1．将弹簧的上端固定在铁架台的横杆上，用刻度尺测出弹簧自由下垂时的长度，即弹簧的原长． 2．在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度l1和钩码的质量m1 . 3．增加钩码的个数，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5…. 4.计算出每次弹簧的形变量x(x＝ln－l0)和弹簧受到的拉力F(F＝mng)，并将数据填入表格． 进行实验 (4)把所测得的数据填写在下列表格中。 钩码质量m/g 弹簧的弹力F/N 弹簧长度l/cm 弹簧伸长量x/cm 每增加50g钩码，弹簧伸长量 弹力与弹簧伸长量的比值 1 50 0.49 17.70 1.92 1.92 25.52 2 100 0.98 19.60 3.82 1.90 25.65 3 150 1.47 21.50 5.72 1.90 25.70 4 200 1.96 23.49 7.71 1.99 25.42 5 250 2.45 25.45 9.67 1.96 25.34 6 300 2.94 27.45 11.67 2.00 25.19 弹簧原长=_______cm. g=9.8N/kg 15.78 数据处理 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 (1)建立如图所示的直角坐标系，以弹簧的弹力F 为纵轴、以弹簧伸长量x 为横轴，选择合适的单位长度，根据测量数据在坐标纸上描点. (2)按照图中所绘点的分布，作出一条直线，所画点不一定正好在这条直线上，但要注意使直线两侧的点数大致相同，得到F－x 图像． 得出结论 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 弹簧发生弹性形变时，弹力 的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比. 表达式 弹簧的形变量 比例系数（斜率） 单位： 实验反思 误差分析 (1)本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差，为了减小误差，要尽量多测几组数据。 (2)弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差。为了减小该系统误差，实验中应使用轻质弹簧。 注意事项 (1)尽量选轻质弹簧以减小弹簧 带来的影响。 (2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,避免 。 (3)测量长度时,应区别弹簧原长l0、实际长度l及形变量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。为了减小弹簧自身重力带来的影响,测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自由 状态,而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。 (4)记录数据时要注意弹力及形变量的对应关系及单位。 (5)描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点均匀分布于线两侧,偏离太大的点应舍去,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线。 自身重力 超出弹簧的弹性限度 下垂 环节二：胡克定律 2.胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或压缩)量x成正比。 弹簧的形变量 弹簧的劲度系数 单位： 伸长量或压缩量 （） 1.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。 生活中所说的弹簧的“软”、“硬”，指的就是劲度系数不同。 弹簧的劲度系数k只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反应了弹簧的软硬程度，与弹力F的大小和形变量x无关。 k越大，弹簧越硬，其长度越难改变. 1.图线的斜率表示弹簧的劲度系数。 2.注意坐标轴对应物理量的单位（图像中x的单位往往是cm） x为弹簧的形变量 l为弹簧的总长度 环节三：图像 图像斜率有什么物理意义? 物理量测量 由间接测量的物理量转为直接测量的物理量 弹簧长度 钩码重力 竖直悬挂弹簧测量原长 数据记录 图像法处理数据 实验结论 表格 一、探究弹簧弹力与形变量的关系 二、 胡克定律 实验器材 进行实验 数据分析 误差分析及注意事项 实验 思路 仅与弹簧本身有关 x为形变量 k为劲度系数 内容 表达式：F=kx 劲度系数 实验： 探究弹 簧弹力 与形变 量的关 系　胡 克定律 环节四：课堂小结 　某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹簧弹力与伸长量的关系。他将实验数据记录在表格中。重力加速度g取10 N/kg。 例1 钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l/cm 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8 (1)根据实验数据在坐标纸上作出弹簧弹力F与伸长量x关系的F－x图像。 　 (多选)(2024·广安市高一期中)关于胡克定律，下列说法正确的是 A.由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x的大小成正比 B.由k＝可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的形变量x成反比 C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧 　形变量x的大小无关 D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力变化 　的数值 例2 √ √ √ 　 (多选)(2024·宜宾市高一期中)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度)，下列说法正确的是 A.弹簧的原长为6 cm B.弹簧的劲度系数为100 N/cm C.弹簧的长度为0.09 m时弹力的大小为5 N D.该弹簧两端各加1 N压力时，弹簧的长度为5 cm （易错） 例3 √ √ 　如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量相等且已知的钩码做“探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验，重力加速度g取10 m/s2。 例4 (1)实验中还需要的测量工具是　　　　　 。 刻度尺 (2)根据实验数据绘图，如图乙所示，纵轴是钩码的质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图乙可知，弹簧的劲度系数k＝　　 N/m；图线不通过坐标原点的原因是　　　　　 。 100 弹簧的自身重力造成的 (3)实验中用两根不同的弹簧a和b得到的弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像，如图丙所示，下列说法正确的是　　　。 A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的小 C.a的劲度系数比b的大 D.弹力与弹簧长度成正比 C 课时对点练 考点一　胡克定律 1.(2024·达州市高一期中)一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为 A.2.5 cm/N B.40 N/m C.0.5 cm/N D.200 N/m 基础对点练 √ 2.(2024·雅安市高一期中)如图，竖直悬挂的轻弹簧，下端挂质量为0.5 kg的物体，当物体静止时，弹簧总长为20 cm，下端改挂质量1 kg的物体，静止时弹簧总长为25 cm，重力加速度取g＝10 m/s2，则 A.弹簧劲度系数k＝100 N/m B.弹簧劲度系数k＝1 N/m C.弹簧原长为10 cm D.弹簧原长为12.5 cm √ 3.(2024·巴中市高一期末)小明同学做“弹簧弹力与形变量的关系”实验，在弹性限度内绘制的F－x图像如图所示。该弹簧的劲度系数为 A.40 N/m B.50 N/m C.60 N/m D.70 N/m √ 4.(2023·资阳市高一期中)由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度x的关系图像如图所示，求： (1)该弹簧的原长； 答案　6 cm (2)该弹簧的劲度系数。 答案　1 000 N/m 考点二　探究弹簧弹力与形变量的关系 5.(多选)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以下说法正确的是 A.在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内 B.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 C.弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近 D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量 　之比均相等 √ √ 6.某同学利用如图(a)所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 (1)下列说法正确的是　　　。 A.要记录弹簧的伸长量及所挂钩码的质量 B.为减小实验误差，应多测几组数据 C.每次增加的钩码数量必须相等 D.通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比 AB (2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0＝　　　 cm，劲度系数k＝　　　 N/m。 4 50 (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图(c)所示时，该弹簧此时的长度x＝　　　 cm。 10 7.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力拉弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸均在弹性限度内，该弹簧的原长为 A. B. C. D. √ 能力综合练 8.(多选)(2024·阿坝州高一期末)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧。已知a弹簧的伸长量为L，则 A.b弹簧的伸长量也为L B.b弹簧的伸长量为L C.P端受到向右的拉力为k1L D.P端受到向右的拉力为2k1L √ √ 9.(2023·攀枝花市高一检测)如图所示，两木块A、B的质量分别为m1和m2，两竖直轻质弹簧C、D的劲度系数分别为k1和k2，木块A压在弹簧C上(但不拴接)，整个系统处于静止状态，现缓慢向上提木块A，直到它刚要离开弹簧C，在这个过程中木块B移动的距离为(重力加速度为g) A. B. C. D. √ 10.(2024·甘孜州高一期中)用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50 g的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。 (1)未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，可读得原长L0＝　　　　 cm。 2.80 (2)由图乙可知劲度系数较大的是　　　弹簧(填“A”或“B”)；还可算出B弹簧的劲度系数为　　　　 N/m(保留三位有效数字)。若把两个弹簧分别制作成弹簧测力计，　　　(填“A”或“B”)的灵敏度更高。 A 10.0 B (3)若某同学做实验时，误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则该同学所作图像得到的劲度系数将　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 不变 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $