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1、2弹 力学习目标1.了解形变、弹性形变、弹性限度等概念。2.知道弹力产生的原因和条件。3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向。4.知道影响弹力大小的因素,理解胡克定律,了解科学研究方法。一、弹性形变和弹力1.形变:(1)定义:物体在力的作用下_____或_____发生改变的现象。(2)弹性形变:撤去作用力后能够_____________的形变。(3)弹性限度:当形变超过一定的限度时,撤去作用力后,物体_____________原来形状的限度。2.弹力:发生_____的物体,由于要_
2、________,对与它接触的物体会产生力的作用。形状体积恢复原来形状不能完全恢复形变恢复原状例.如图所示的情景中,运动员、箭、小车的运动状态为什么能发生变化?提示:运动员、箭、小车的运动状态发生变化是因为受到了跳板、弓弦或弹簧对它弹力的作用。题中弓弦与箭相互作用,弓弦受到的弹力是由于谁的形变产生的?提示:由于箭的形变产生的。3.产生弹力必备的两个条件:(1)两物体间相互接触;(2)发生弹性形变。如何观察微小形变?(课本P.54)物理思想方法是:______________放大二、几种弹力的方向1.压
3、力和支持力:垂直于_____________,指向____________________。2.绳的拉力:沿着绳子指向绳子___________。物体的接触面被压或被支持的物体收缩的方向【自我思悟】试画出甲、乙两图中棒和球所受弹力的方向。提示:棒和球所受弹力的方向如图所示:【微思考】(1)两物体相互挤压或拉伸时,施力物体和受力物体都发生了形变,弹力是由哪个物体发生形变产生的?提示:弹力是由施力物体发生弹性形变引起的。例如,放在桌子上的书本,受到桌子的支持力是由施力物体桌面发生弹性形变引起的。三、胡克定
4、律1.胡克定律:弹簧发生_________时,弹力的大小F跟弹簧_____________________成正比,即F=kx。2.劲度系数:公式F=kx中的k称为_______________,单位是__________,单位的符号是____。弹性形变伸长(或缩短)的长度x弹簧的劲度系数牛顿每米N/m【自我思悟】1.胡克定律成立的条件是什么,弹簧发生何种形变?提示:胡克定律成立的条件是弹簧处于弹性限度内,此时弹簧发生的是弹性形变。2.能否将胡克定律表述为“弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧的长度成
5、正比”?为什么?提示:不能。公式F=kx中的x指的是弹簧的伸长或缩短的长度(形变量),而不是弹簧的长度。3.由F=kx,得k=总结出“k与弹力F成正比,与弹簧的形变量x成反比”对吗?为什么?提示:不对。k的大小只与弹簧本身组成有关,与F和x的大小无关。对同一个弹簧,F增大,x就增大,F与x的比值不变。3.其F-x图像为一条经过原点的倾斜直线,图像斜率表示弹簧的劲度系数。同一根弹簧,劲度系数不变。4.由于F1=kx1,F2=kx2,故ΔF=F2-F1=kx2-kx1=kΔx。因此,弹簧弹力的变化量ΔF与
6、形变量的变化量Δx也成正比关系。弹簧F-x图像问题的解题技巧【案例剖析某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:(1)弹簧的劲度系数为N/m。(2)当弹簧被压缩,弹力大小为5N时,弹簧的长度为cm。【盲区扫描】1.相互接触的两物体不一定产生弹力,但产生弹力的两物体一定要相互接触。2.弹力是根据力的性质来命名的,而压力、支持力、拉力是根据力的作用效果命名的。从范围上来说,压力、支持力和拉力都属于弹力。3.弹簧形变量x、原长l0、拉长后的长度l的关
7、系为x=l-l0。4.弹簧的劲度系数k仅由弹簧自身因素决定,对于某一个弹簧,它的劲度系数不因所处位置、运动状态或受力大小而改变。判断弹力有无的两种常见方法:(1)直接判断:对于形变较明显的情况,可根据弹力产生条件直接判断。(2)“假设法”判断:对于形变不明显的情况,可用“假设法”进行判断,常见以下三种情形:①假设与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的状态是否发生改变。若状态不变,则此处不存在弹力;若状态改变,则此处存在弹力。【思路方法】②假设有弹力,看看研究对象还能否保持平衡或原来的运动状态。若
8、能保持,则说明有弹力;若不能保持,则说明没有弹力。③假设没有弹力,看看研究对象还能否保持平衡或原来的运动状态。若能保持,则说明没有弹力;若不能保持,则说明有弹力。【题组通关】【示范题】图中小球均处于静止状态,各板均光滑,都和小球接触,且下板均在水平位置,试分析小球受力。【解题探究】本题可结合下表分析:所用方法结 论甲假设法球与a板间_____弹力球与b板间_______弹力乙运动状态判断法球与板间_____弹力球与弹簧间_______弹力丙作用效果法球与