2彈力2彈力11.了解形變的概念。2.知道什么是彈力及彈力產(chǎn)生的條件。3.能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向。4.掌握胡克定律的內(nèi)容和適用條件。

1.了解形變的概念。2重點(diǎn)：1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。2.彈力大小的計(jì)算。難點(diǎn)：彈力有無的判斷及彈力方向的判斷。重點(diǎn)：1.彈力有無的判斷和彈力方向的判斷。3一、彈力的產(chǎn)生——彈性形變1.形變物體在力的作用下__________發(fā)生改變。2.彈性形變發(fā)生形變的受力物體在外力撤除后能夠________的形變。3.彈性限度超過一定的限度，形變物體不能完全__________。4.彈力由于要_________，發(fā)生_________的物體間的作用力。體積或形狀恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀彈性形變一、彈力的產(chǎn)生——彈性形變體積或形狀恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀恢復(fù)原狀4二、幾種彈力的方向——壓力、支持力和張力1.常見的三種彈力圖甲中F1表示書對桌面的_____，F(xiàn)2表示桌面對書的_______，圖乙表示__________。壓力支持力繩的張力二、幾種彈力的方向——壓力、支持力和張力壓力支持力繩的張力52.常見彈力的方向(1)壓力和支持力的方向______(填“垂直”或“不垂直”)于物體的接觸面。(2)繩的張力沿繩指向_______的方向。垂直繩收縮2.常見彈力的方向垂直繩收縮6三、彈力的大小——胡克定律1.內(nèi)容彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧_____________的長度x成正比。2.公式_____，其中k為彈簧的_________，單位：________，符號______。伸長(或縮短)F=kx勁度系數(shù)牛頓/米N/m三、彈力的大小——胡克定律伸長(或縮短)F=kx勁度系數(shù)牛頓7【判一判】(1)教師站在講臺上，講臺發(fā)生了形變。()(2)將鉛筆折斷，這時(shí)鉛筆發(fā)生彈性形變。()(3)書放在桌上，桌面受到書的壓力是因?yàn)樽烂姘l(fā)生形變。()(4)公式F=kx中的x是指彈簧的長度。()

【判一判】8提示：(1)物體在力的作用下都會發(fā)生形變，教師由于受到重力的作用，雙腳壓緊講臺，講臺將發(fā)生形變，只不過形變量很小，不易被觀察到，故(1)對。(2)受力物體在外力撤除后能夠恢復(fù)原狀的形變是彈性形變，鉛筆被折斷，撤去外力，鉛筆不能復(fù)原，因此此形變不是彈性形變，故(2)錯(cuò)。(3)桌面受到書的壓力，書是施力物體，壓力是由于書產(chǎn)生形變引起的，故(3)錯(cuò)。(4)彈簧的彈力與彈簧形變量成正比，公式F=kx中的x是指彈簧的形變量，不是彈簧的長度，故(4)錯(cuò)。提示：(1)物體在力的作用下都會發(fā)生形變，教師由于受到重力的9彈性形變和彈力1.探究微小形變做甲圖實(shí)驗(yàn)，思考細(xì)管中水面的變化說明了什么？做乙圖實(shí)驗(yàn)，思考光點(diǎn)位置的變化又說明了什么？點(diǎn)撥：做甲圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，沿玻璃瓶厚度寬的方向用力，觀察效果會更明顯。

彈性形變和彈力點(diǎn)撥：做甲圖實(shí)10提示：細(xì)管中水面的變化說明了玻璃瓶發(fā)生了形變，光點(diǎn)位置的變化說明了桌面發(fā)生了形變。任何物體在力的作用下，都會產(chǎn)生形變，只是有的現(xiàn)象明顯，有的現(xiàn)象不明顯。提示：細(xì)管中水面的變化說明了玻璃瓶發(fā)生了形變，光點(diǎn)位置的變化112.探究彈力產(chǎn)生的條件(1)如圖甲所示：物體A、B并排靜止在光滑水平面上，A、B之間有彈力嗎？提示：若移走物體A，物體B仍然靜止，說明雖然A、B接觸但相互之間沒有彈力的作用。(2)如圖乙所示：光滑物體A、B疊放在光滑水平面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B之間有彈力嗎？提示：如果將物體A快速撤出，物體B會立即下落，這說明A阻止了B的下落，說明A、B之間有彈力的作用。2.探究彈力產(chǎn)生的條件12(3)如圖丙所示：在光滑水平面上，用力推動小車向左壓彈簧，彈簧對小車有彈力作用嗎？用力推動小車向左壓橡皮泥，松手后橡皮泥對小車還有彈力作用嗎？彈簧和橡皮泥分別發(fā)生的是何種形變？(3)如圖丙所示：在光滑水平面上，用力推動小車向左壓彈簧，彈13提示：松手后，壓縮彈簧的小車被彈出，這說明彈簧對小車有彈力作用；壓縮橡皮泥的小車不被彈出，這說明橡皮泥對小車沒有彈力作用。彈簧變形后撤去外力能恢復(fù)原狀，屬于彈性形變；橡皮泥形變后撤去外力不能恢復(fù)原狀，屬于非彈性形變。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明只有發(fā)生彈性形變的物體才能產(chǎn)生彈力。提示：松手后，壓縮彈簧的小車被彈出，這說明彈簧對小車有彈力作14【規(guī)律方法】彈力有無的判斷方法(1)直接法。對形變比較明顯的情況，可以根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件判斷：①物體間相互接觸。②發(fā)生彈性形變。兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足才能有彈力產(chǎn)生。【規(guī)律方法】15(2)假設(shè)法。要判斷物體在某一接觸位置是否受彈力作用，可假設(shè)將在此處與物體接觸的另一物體去掉，看物體是否在該位置保持原來的狀態(tài)，若能保持原來的狀態(tài)，則說明物體間無彈力作用，否則有彈力作用。(3)效果分析法。如果相互接觸的物體間存在彈力，則必有相應(yīng)的作用效果，或平衡其他作用力或改變受力物體的運(yùn)動狀態(tài)，因此可利用作用效果確定彈力的有無。

(2)假設(shè)法。16【探究歸納】1.形變分類(1)從是否能恢復(fù)原狀分：①彈性形變；②非彈性形變。(2)從力的效果上分：①拉伸形變(或壓縮形變)；②彎曲形變；③扭轉(zhuǎn)形變。2.彈力產(chǎn)生的條件(1)物體間相互接觸且擠壓；(2)發(fā)生彈性形變?！咎骄繗w納】17【典例1】如圖所示，用細(xì)繩懸掛的小球與光滑斜面相接觸，并保持靜止，甲中細(xì)繩傾斜，乙中細(xì)繩呈豎直方向。判斷圖甲、乙中小球是否受到斜面的彈力作用?！镜淅?】如圖所示，用細(xì)繩懸掛的小球與光滑斜面相接觸，并保持18【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)彈力產(chǎn)生的條件是兩物體接觸且發(fā)生彈性形變。(2)判斷是否存在彈力可去掉接觸面，看運(yùn)動狀態(tài)是否改變?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：19【解析】解法一(假設(shè)法)：假設(shè)兩圖中的斜面不存在，則甲圖中小球無法在原位置保持靜止，乙圖中小球仍靜止，故甲圖中小球受到斜面的彈力作用，乙圖中小球不受斜面的彈力作用。解法二(作用效果法)：假設(shè)兩圖中斜面均對小球有彈力作用，則甲圖中小球?qū)⑷阅鼙３朱o止?fàn)顟B(tài)，乙圖中小球則不能保持靜止，所以乙圖中小球不受斜面彈力作用，甲圖中小球受到斜面彈力作用。答案：甲圖中小球受到斜面的彈力作用，乙圖中小球不受斜面的彈力作用【解析】解法一(假設(shè)法)：假設(shè)兩圖中的斜面不存在，則甲圖中小20【規(guī)律方法】判斷彈力有無的兩大誤區(qū)(1)誤認(rèn)為只要有接觸一定存在彈力作用，而忽略了彈力產(chǎn)生的另一個(gè)條件——發(fā)生彈性形變。(2)誤認(rèn)為有形變一定有彈力，忽略了彈性形變與范性形變(撤去外力后不能恢復(fù)原狀的形變)的區(qū)別?！疽?guī)律方法】21【變式訓(xùn)練】(2012·西安高一檢測)下列各圖中，所有接觸面都是光滑的，所有物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。P、Q兩個(gè)物體之間不存在彈力的是()【變式訓(xùn)練】(2012·西安高一檢測)下列各圖中，所有接觸面22【解析】選D。用假設(shè)法，假設(shè)撤去Q，則選項(xiàng)A、B、C中的P物體不能在原來位置繼續(xù)保持靜止，所以判斷存在彈力，選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xD。用假設(shè)法，假設(shè)撤去Q，則選項(xiàng)A、B、C中的P物23幾種彈力1.探究物體的彈力方向與形變方向的關(guān)系(1)把裝有水的瓶子放在一海綿上，如圖所示，瓶子受到海綿的彈力，是哪個(gè)物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的？方向如何？海綿受到瓶子的彈力，是哪個(gè)物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的？方向如何？試在圖中分別畫出。

幾種彈力24提示：瓶子受到海綿的彈力是海綿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，方向豎直向上；海綿受到瓶子的彈力是瓶子發(fā)生形變而產(chǎn)生的，方向豎直向下，力的示意圖如圖所示。提示：瓶子受到海綿的彈力是海綿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，方向豎直向上25(2)如圖所示，我們在彈簧下端和彈簧上端分別固定物塊m，都處于靜止?fàn)顟B(tài)，甲圖中彈簧的彈力沿什么方向？乙圖中彈簧的彈力沿什么方向？由此能得到彈簧彈力方向與形變方向有何關(guān)系？(2)如圖所示，我們在彈簧下端和彈簧上端分別固定物塊m，都處26提示：甲圖中彈簧被拉伸，所以彈簧彈力方向豎直向上，乙圖中彈簧被壓縮，所以彈簧彈力方向豎直向上。由此可知彈簧彈力方向與形變方向相反。提示：甲圖中彈簧被拉伸，所以彈簧彈力方向豎直向上，乙圖中彈簧272.探究輕桿的彈力方向請你水平伸直胳膊提起重物，體會你的胳膊對重物的彈力沿什么方向？如果把你的胳膊看做一個(gè)輕桿，思考輕桿中彈力方向一定沿桿的方向嗎？如圖乙，將臺燈燈泡和燈罩視為一個(gè)整體m，臺燈支架視為一彎曲的輕桿，輕桿對m的彈力沿什么方向？大小等于多少？2.探究輕桿的彈力方向28提示：彈力的方向豎直向上，可知輕桿的彈力方向不一定沿桿的方向。m受到兩個(gè)力的作用，豎直向下的重力和豎直向上的彈力，二力互為平衡力，所以F彈=mg。提示：彈力的方向豎直向上，可知輕桿的彈力方向不一定沿桿的方向29【知識點(diǎn)撥】畫彈力示意圖的思路(1)確定受哪幾個(gè)彈力：彈力是接觸力，與該物體接觸的有幾個(gè)物體(或幾個(gè)接觸點(diǎn))，一般該物體就可能受到幾個(gè)彈力。(2)作力的示意圖：從彈力的作用點(diǎn)沿彈力的方向作出各彈力的示意圖，通常各彈力的作用點(diǎn)畫在物體的同一點(diǎn)上?！局R點(diǎn)撥】30【規(guī)律方法】1.彈力方向的判定方法(1)平面——平面接觸：彈力方向垂直于平面；(2)點(diǎn)——平面接觸：彈力方向過點(diǎn)垂直于平面；(3)點(diǎn)——弧面接觸：彈力方向過點(diǎn)垂直于切面；(4)弧面——弧面接觸：彈力方向垂直于公切面；(5)接觸面是球面時(shí)：彈力方向一定沿過接觸點(diǎn)和球心的直線?！疽?guī)律方法】312.判斷彈力方向的步驟(1)確定物體之間彈力作用的類型；(2)確定產(chǎn)生彈力的物體；(3)找出使物體發(fā)生形變的外力方向；(4)確定物體形變的方向；(5)確定物體產(chǎn)生的彈力方向。2.判斷彈力方向的步驟32【探究歸納】幾種彈力的方向1.繩中的彈力一定沿著繩。2.彈簧中的彈力一定沿著彈簧，彈力方向與形變方向相反。3.輕桿可以拉物體也可以支撐物體，輕桿的彈力方向可能沿著桿也可能不沿桿。【探究歸納】33【典例2】如圖所示，在圖中畫出物體P所受到的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙中物體P處于靜止?fàn)顟B(tài)，丁中物體P(即球)在水平面上勻速滾動?！镜淅?】如圖所示，在圖中畫出物體P所受到的彈力的示意圖，其34【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)當(dāng)點(diǎn)與面(或曲面)接觸時(shí)，彈力方向與面之間的關(guān)系。(2)繩上彈力方向的特點(diǎn)。(3)接觸面為球面時(shí)，彈力方向的延長線或反向延長線的特點(diǎn)?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：35【解析】甲屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上，必過球心O，B點(diǎn)屬于點(diǎn)與桿相接觸，彈力應(yīng)垂直于桿向上；丙中A、B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸，彈力應(yīng)垂直于接觸面或接觸面的切面，所以A處彈力方向水平向右，B處彈力垂直于斜面向左上方，且都過球心；丁中小球P不管運(yùn)動與否，都屬于平面與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于水平面，且過球心，即向上。它們所受彈力的示意圖如圖所示。【解析】甲屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向36【變式訓(xùn)練】畫出圖中小球A所受的彈力方向?！窘馕觥壳駻所受的彈力如圖所示。答案：見解析圖【變式訓(xùn)練】畫出圖中小球A所受的彈力方向。37探究胡克定律1.在公式F=kx中，x表示的是彈簧的長度嗎？若不是，它表示什么意思？如圖所示，圖甲表示彈簧處于原長狀態(tài)，l0表示彈簧的原長；圖乙表示在拉力F的作用下，彈簧的長度為l1；圖丙表示在壓力F′的作用下，彈簧的長度為l2，則F和F′分別等于多少？探究胡克定律38提示：x表示的是彈簧伸長的長度或縮短的長度，而不是彈簧的長度，圖乙中彈簧伸長量為(l1-l0)，圖丙中彈簧壓縮量為(l0-l2)，所以F=k(l1-l0)，F(xiàn)′=k(l0-l2)。提示：x表示的是彈簧伸長的長度或縮短的長度，而不是彈簧的長度392.彈簧彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx是否也成正比關(guān)系？試證明。提示：成正比。由于F1=kx1，F(xiàn)2=kx2，故ΔF=F2-F1=kx2-kx1=k(x2-x1)=kΔx，所以彈簧的彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx也成正比。2.彈簧彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx是否也成正比關(guān)系403.若以彈力和彈簧形變量分別作為縱軸和橫軸建立F-x圖象，圖象的斜率表示什么物理意義？如果彈簧1、2的F-x圖象如圖所示，哪根彈簧的勁度系數(shù)較大？提示：由胡克定律F=kx可得所以F-x圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，斜率越大，勁度系數(shù)越大，彈簧越硬。由圖可知：圖象1的斜率較大，所以彈簧1的勁度系數(shù)較大。3.若以彈力和彈簧形變量分別作為縱軸和橫軸建立F-x圖象，圖41【知識點(diǎn)撥】1.胡克定律的適用條件彈簧在彈簧彈性限度內(nèi)。2.勁度系數(shù)k的理解(1)勁度系數(shù)代表彈簧本身的特性，與彈簧是否受力等其他因素?zé)o關(guān)。(2)勁度系數(shù)大，彈簧硬；勁度系數(shù)小，彈簧軟。3.輕彈簧中彈力的特點(diǎn)同一根輕彈簧兩端所受的力大小相等，方向相反?！局R點(diǎn)撥】42【規(guī)律方法】彈力的確定方法恢復(fù)形變生彈力，必要條件是接觸，大小胡克定律定，方向要看咋恢復(fù)，與面接觸垂直面，繩子拉力沿繩走。

【規(guī)律方法】43【探究歸納】胡克定律1.條件：彈簧在彈簧彈性限度內(nèi)。2.公式：F=kx。3.理解：(1)x表示彈簧的形變量。(2)F-x圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)?！咎骄繗w納】44【典例3】探究彈力和彈簧伸長關(guān)系時(shí)，在彈性限度內(nèi)，懸掛15N重物時(shí)，彈簧長度為0.16m；懸掛20N重物時(shí)，彈簧長度為0.18m；則彈簧的原長L和勁度系數(shù)k分別為()A.L=0.02mk=500N/mB.L=0.10mk=500N/mC.L=0.02mk=250N/mD.L=0.10mk=250N/m【典例3】探究彈力和彈簧伸長關(guān)系時(shí)，在彈性限度內(nèi)，懸掛1545【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)明確彈簧的伸長量。(2)利用胡克定律求解。

【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：46【解析】選D.根據(jù)胡克定律F=kx得：當(dāng)懸掛15N重物時(shí)15=k(0.16-L)①當(dāng)懸掛20N重物時(shí)20=k(0.18-L)②解①②兩式得L=0.10m,k=250N/m,故D項(xiàng)正確?！窘馕觥窟xD.根據(jù)胡克定律F=kx得：47【互動探究】在典例3中彈簧分別受到10N的拉力和壓力時(shí)，彈簧的長度各為多少?【解析】設(shè)彈簧受10N的拉力時(shí)長度為L1,受10N的壓力時(shí)長度為L2。根據(jù)胡克定律10=250×(L1-0.1)①10=250×(0.1-L2)②解①②得，L1=0.14m，L2=0.06m。答案：0.14m0.06m【互動探究】在典例3中彈簧分別受