3.1.2 弹力 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦弹力知识点，涵盖形变分类、弹力定义、方向判断、有无判断及胡克定律，以“人落跳床反弹”问题导入，通过实验（含观察桌面微小形变视频）和思考，从形变过渡到弹力，构建现象到规律的学习支架。 其亮点是注重科学探究与科学思维，通过“探究弹簧弹力与形变量关系”实验（含数据记录、F-x图像分析）培养探究能力，用假设法、状态法判断弹力体现科学推理，表格总结方向助物理观念形成。课堂练习巩固，学生提升探究与思维能力，教师可获结构化教学资源。

3.1.2重力与弹力 思考：为什么人落到跳床上会反弹呢？ 弹簧 原状 施加外力产生形变 停止用力形变消失 停止用力形变保留 原状 施加外力产生形变 橡皮泥 弹性形变: 物体受力发生形变，撤销外力，能自动恢复到原状 非弹性形变:（塑性形变） 物体受力发生形变， 撤销外力，不能自动恢复原状 形变：物体在力作用下形状或体积发生改变 3 弹性形变 非弹性形变 弹性限度 思考：是否任何物体受到力，都会发生形变呢？ 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，这个限度叫做弹性限度 4 通过平面镜观察桌面的微小形变 视频 体验微小形变实验 发生形变的物体，对使它发生形变 的物体有什么作用效果呢？ 它为什么会产生这样的效果呢？ 因为它要恢复原状。 那么物体要恢复原状，对与它接触的物体产生的这个力是什么力呢？ 思考： 一、弹力 1.定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。 2.弹力的产生条件： (2)发生弹性形变 (1)相互接触 桌面形变 FN 物体形变 FN 物体受到支持力 桌面受到压力 3.弹力的方向： （1）压力（支持力）的方向：总是指向施力物体恢复形变的方向 压力（支持力）的方向总是垂直于支持面指向被压（被支持）的物体，即垂直于接触面指向受力物体。 Ａ B 2.弹力方向：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。 形变方向 （2）轻弹簧的弹力方向 形变方向 FN FN 轻弹簧的受力特点 1.可拉可压； 3.弹力的方向： 未受到拉力时 绳子形变方向 拉力 受到拉力时绳子变长 1.只能拉不能压； 2.轻绳的拉力一定沿绳、 且指向绳收缩的方向； 3.同一根绳子张力处处相等。 轻绳的受力特点 （3）轻绳的弹力方向 3.弹力的方向： （4）轻杆的弹力方向 轻杆的受力特点 1.可拉可压； 2.杆产生的弹力不一定沿杆的方向； 3.弹力的方向： 总结： A.压力（支持力）的方向总是垂直于支持面指向被压（被支持）的物体。 B.绳子的拉力方向是沿绳子指向绳收缩的方向。 C.弹簧的弹力方向沿弹簧轴线指向形变的反方向。 D.轻杆的弹力可以向任意方向。 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 类型 弹力方向 示意图 接触方式 面与面 F 垂直于公共接触面指向受力物体 类型 弹力方向 示意图 接触方式 点与面 F1 F2 过点垂直于接触面指向受力物体 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 类型 弹力方向 示意图 接触方式 点与点 垂直于接触点的切面指向受力物体 F 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 类型 弹力方向 示意图 轻弹簧 指向弹簧恢复原长的方向 F F 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 类型 弹力方向 示意图 轻绳 沿绳指向绳收缩的方向（同一根轻绳上拉力相等） F 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 类型 弹力方向 示意图 轻杆 可沿杆 F F 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 类型 弹力方向 示意图 轻杆 可不沿杆（常根据二力平衡知识判断） F 4.几种常见弹力方向的判断情况如下表所示： 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（　） A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 【正确答案】C 课堂练习 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。 5.弹力有无的判断 方法二：假设法（常用于微小形变） 5.弹力有无的判断 假如撤去接触物后， 研究对象运动状态改变，则一定有弹力 研究对象运动状态不变，则可能无弹力 . (1) 假设没有这面墙 球动了么？ 能否保持原状？ F 只有支持力 F 假设没有下 面的墙呢 . F (2) F1 把墙拆了。。。 F2 说明受到了墙的弹力 如果抽掉斜面呢？ 说明受到了斜面的弹力 F1 球受到墙和斜面两个弹力的作用 说明只受绳子的拉力 0 假设去掉斜面 0点有弹力么？ 球保持原状 说明0点…… 假设绳子断开 (3) 5.弹力有无的判断 方法三：状态法（常用于微小形变） 看受力分析和运动状态是否一致：根据物体的运动状态，利用力的平衡条件或牛顿第二定律（后面学习）判断弹力是否存在。 课堂练习 （多选）两个小球a、b靠在一起，相互间一定有弹力作用的是（　 　） A. B. C. D.    A D 思路与讨论 弹簧形变量越大，弹力越大，形变消失，弹力也消失，说明弹簧在形变时产生的弹力与弹簧的伸长量是有关系的。那么，弹簧在弹性限度内，弹力大小与其伸长量有什么关系呢？ 二、探究弹簧弹力与形变量的关系 1.实验思路： (1)弹簧弹力F如何测量？ (2)弹簧的伸长量x如何测量？ 弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹簧弹力的大小与钩码的重力大小相等，即F=mg。 弹簧的原长l0与挂上钩码之后弹簧的总长度l可用刻度尺直接测出，弹簧的伸长量x=l-l0。 2.进行实验： (1)按如图所示安装实验装置，记下弹簧下端 不挂钩码时所对应的刻度l0。 (2)在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下 弹簧的总长度和钩码所受的重力。 (3)增加钩码的个数，重复上述实验过程， 将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的形变量。 二、探究弹簧弹力与形变量的关系 2.进行实验： (4)记录收集数据 1 2 3 4 5 6 7 F/N 0 l/cm x/cm 0 如何能直观找出弹簧弹力与形变量的关系？ 画F-x图 二、探究弹簧弹力与形变量的关系 3.数据处理： F-x图具有什么特点？ 函数表达式？ 结论：弹簧发生弹性形变时，在弹性限度内，弹力F的大小跟弹簧的伸长量x成正比 二、探究弹簧弹力与形变量的关系 (1)以弹力F(大小等于所挂钩码受到的重力)为纵坐标，以弹簧的形变量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧形变量x变化的图像。由实际作出的F ­x图像可知，图像为过原点的直线。 4.注意事项： (1)所挂钩码不要过重， (2)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大读数误差。 以免弹簧被过分拉伸，超出其弹性限度。 (3)描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上， (4)记录数据时要注意弹力及弹簧形变量的对应关系及单位。 但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。 二、探究弹簧弹力与形变量的关系 三、胡克定律 1.内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即 F＝kx 2.理解： （1）适用范围：弹簧的形变必须在弹性限度内 （2）式中，F指 x指 k指 弹簧的弹力（单位：N） 弹簧的形变量（单位：m） 伸长量 x=l-l0 缩短量 x=l0-l 弹簧的劲度系数（单位：N/m） 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，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变。 3.k为弹簧的劲度系数， 单位是N/m，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，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变． 3.两个图像： F-x图 F-l图 F/N x/m F/N l/m 物理意义 图像特点 截距 斜率 4.胡克定律的变形 三、胡克定律 课堂练习 某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”实验中，通过实验画出弹簧弹力F（N）与弹簧总长度x（m）的关系图线如图所示，则正确的是（　　）    A．由图像可知，弹簧的原长x0是0.1m B．由图像可知，弹簧的劲度系数是300N/m C．由图像可知，在弹性限度内弹簧弹力 与形变量不成正比 D．当弹簧的弹力大小是15N时，此时弹簧总长度一定是15cm AB Lavf58.12.100 $