學(xué)案2彈力[目標(biāo)定位]1.知道形變的概念，并會(huì)區(qū)分某種形變是彈性形變還是非彈性形變.2.知道彈力的定義及產(chǎn)生的條件，會(huì)判斷兩個(gè)物體間是否存在彈力，并會(huì)判斷彈力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解決有關(guān)問(wèn)題．一、形變和彈力[問(wèn)題設(shè)計(jì)](1)如圖1所示，取一個(gè)圓玻璃瓶，里面盛滿(mǎn)水，用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封口，使水面位于細(xì)管中，用手捏玻璃瓶，會(huì)看到什么現(xiàn)象？說(shuō)明什么？圖1(2)用手壓橡皮泥，橡皮泥發(fā)生形變；腳踩在松軟的土地上，留下了深深的腳印(形變)，這兩種形變與玻璃瓶的形變有什么不同？圖2(3)用手拉彈簧，彈簧會(huì)對(duì)手產(chǎn)生一個(gè)拉力(如圖2所示)，這個(gè)拉力是如何產(chǎn)生的？[要點(diǎn)提煉]1．彈性形變和彈力(1)彈力：發(fā)生________________的物體，由于要恢復(fù)原狀，就會(huì)對(duì)跟它接觸使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力．(2)彈性形變：作用在物體上的外力撤去后，物體能________________的形變．(3)范性形變：外力撤去后，物體______________的形變．2．彈力產(chǎn)生的條件：(1)兩物體______________________；(2)發(fā)生________________．二、胡克定律[問(wèn)題設(shè)計(jì)]如圖3所示，為一彈簧測(cè)力計(jì)．彈簧測(cè)力計(jì)的刻度是否均勻？這說(shuō)明什么？圖3[要點(diǎn)提煉]1．內(nèi)容：在________________內(nèi)，彈簧彈力的大小F跟________________________成正比．2．公式：F＝________.3．說(shuō)明(1)應(yīng)用條件：彈簧發(fā)生形變時(shí)必須在____________內(nèi)．(2)x是彈簧的形變量，而不是彈簧形變后的長(zhǎng)度．(3)k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和伸長(zhǎng)量x無(wú)關(guān)．圖4(4)F－x圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)(如圖4所示)，直線(xiàn)的斜率表示彈簧的________________．(5)彈簧彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.三、彈力的方向[問(wèn)題設(shè)計(jì)]1.一鐵塊放在海綿上，鐵塊和海綿都發(fā)生了形變，從而在它們之間產(chǎn)生了彈力，如圖5所示．海綿對(duì)鐵塊的支持力是如何產(chǎn)生的？方向怎樣？鐵塊對(duì)海綿的壓力是怎樣產(chǎn)生的？方向怎樣？圖52.如圖6所示，用橡皮繩斜向右上拉放在水平面上的物塊．橡皮繩對(duì)物塊的拉力是怎樣產(chǎn)生的？方向怎樣？圖6[要點(diǎn)提煉]1．壓力、支持力的方向：總是________于接觸面，若接觸面是曲面，則垂直于_____________；若接觸面是球面，彈力方向延長(zhǎng)線(xiàn)或反向延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)___________．2．繩的拉力方向：總是___________并指向繩收縮的方向．[延伸思考]如圖7所示，把一個(gè)球形物體A放在半球形容器B內(nèi)，在圖中畫(huà)出A受到的彈力．圖7一、彈力的產(chǎn)生例1關(guān)于彈力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是()A．木塊放在桌面上受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的B．木塊放在桌面上，木塊沒(méi)有形變，所以對(duì)桌面沒(méi)有施加彈力C．拿一根細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的D．掛在電線(xiàn)下面的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋€(xiàn)發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的二、彈力的方向例2畫(huà)出圖8中靜止物體A所受彈力的示意圖．圖8針對(duì)訓(xùn)練分別畫(huà)出圖9甲、乙中小球、丙中桿的受力示意圖．(甲中小球用細(xì)繩掛在光滑的墻壁上，乙中小球用細(xì)繩拴著靜止在桌角上，丙中桿一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墻壁上)圖9三、胡克定律例3豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為12cm；掛一重為6N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為13cm，則彈簧原長(zhǎng)為多少？勁度系數(shù)為多少？1．(彈力的產(chǎn)生)下列有關(guān)物體所受的彈力及形變的說(shuō)法正確的是()A．有彈力作用在物體上，物體一定發(fā)生形變，撤去此力后，形變完全消失B．有彈力作用在物體上，物體不一定發(fā)生形變C．彈力作用在硬物體上，物體不發(fā)生形變；彈力作用在軟物體上，物體才發(fā)生形變D．一切物體受到彈力都要發(fā)生形變，撤去彈力后，形變不一定完全消失2．(彈力的產(chǎn)生)雜技演員具有高超的技術(shù)，如圖10所示，他能輕松地頂住從高處落下的缸，關(guān)于他頂缸時(shí)頭頂受到的壓力產(chǎn)生的直接原因是()圖10A．缸的形變 B．頭的形變C．缸受到重力 D．人受到重力3．(彈力的方向)三個(gè)相同的支座上分別放著三個(gè)質(zhì)量和直徑均相同的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上．a(chǎn)的重心位于球心，b、c的重心分別位于球心的正上方和正下方，如圖11所示，三球皆靜止，試分析三種情況下支點(diǎn)P、Q對(duì)球的彈力方向是怎樣的？圖114．(胡克定律)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某彈簧所受彈力F和彈簧的長(zhǎng)度L的關(guān)系圖像如圖12所示，求：(1)該彈簧的原長(zhǎng)為多少？(2)該彈簧的勁度系數(shù)為多少？圖12

答案精析知識(shí)探究一、問(wèn)題設(shè)計(jì)(1)手捏玻璃瓶，管中水面上升．說(shuō)明受壓時(shí)玻璃瓶發(fā)生形變，體積變小了．(2)橡皮泥、泥土受力后發(fā)生的形變，在撤去外力后不能恢復(fù)原狀(非彈性形變)，玻璃瓶的形變?cè)诔啡ネ饬竽芑謴?fù)原狀(彈性形變)．(3)彈簧受到拉力后發(fā)生形變(伸長(zhǎng))，發(fā)生形變的彈簧要恢復(fù)原狀，對(duì)手就產(chǎn)生了拉力．要點(diǎn)提煉1．(1)彈性形變(2)恢復(fù)原狀(3)不能恢復(fù)原狀2．(1)相互接觸(2)彈性形變二、問(wèn)題設(shè)計(jì)均勻．說(shuō)明彈簧測(cè)力計(jì)的彈力與彈簧的形變量成正比．要點(diǎn)提煉1．彈性限度彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x2.kx3．(1)彈性限度(4)勁度系數(shù)k三、問(wèn)題設(shè)計(jì)1．(1)海綿對(duì)鐵塊的支持力：海綿發(fā)生彈性形變，對(duì)與它接觸的鐵塊產(chǎn)生力的作用，方向垂直于接觸面向上(如圖甲)．甲乙(2)鐵塊對(duì)海綿的壓力：鐵塊發(fā)生彈性形變，對(duì)與它接觸的海綿產(chǎn)生力的作用，方向垂直接觸面向下(如圖乙)．2．由于橡皮繩發(fā)生形變，對(duì)與它接觸的物塊產(chǎn)生力的作用，方向沿繩指向繩收縮的方向(沿繩斜向右上)．要點(diǎn)提煉1．垂直接觸面的切線(xiàn)球心2．沿著繩延伸思考A受到的彈力垂直于兩接觸面的切線(xiàn)(彈力方向的延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)球心)，如圖所示．典例精析例1D[木塊和桌面相互作用，都會(huì)發(fā)生微小的形變．桌面發(fā)生微小形變對(duì)木塊有向上的彈力即支持力；木塊由于發(fā)生微小形變對(duì)桌面有向下的彈力即壓力，A、B都錯(cuò)．木頭受到的彈力是由細(xì)竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，C錯(cuò)．電燈受到的拉力是電線(xiàn)發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的，D對(duì)．]例2見(jiàn)解析圖解析支持力、壓力的方向都要與接觸面垂直并指向被支持或被壓的物體，A物體所受彈力的示意圖如圖所示．針對(duì)訓(xùn)練受力示意圖如圖所示例310cm200N/m解析彈簧下端懸掛物體時(shí)彈簧要伸長(zhǎng)，由胡克定律知：彈簧的拉力與彈簧伸長(zhǎng)量成正比，即F＝kx，其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧伸長(zhǎng)量，x在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)后總長(zhǎng)度L減去彈簧原長(zhǎng)L0，即x＝L－L0.改變懸掛重物的重力，伸長(zhǎng)量變化，這樣可以列出兩個(gè)方程，通過(guò)方程組可求出彈簧原長(zhǎng)和勁度系數(shù)．設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，勁度系數(shù)為k，設(shè)掛G1＝4N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，掛G2＝6N的重物時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，則L1＝12cm，L2＝13cm，由胡克定律得：G1＝k(L1－L0)G2＝k(L2