（全国通用版）2018 - 2019高中物理第三章相互作用2弹力学案新人教版必修1

拼十年寒窗挑灯苦读不畏难；携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 2 弹力

[学习目标] 1.知道形变的概念，能区分弹性形变和非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.

一、弹性形变和弹力

1.形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化.

2.弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变.

3.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度. 4.弹力

(1)定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力. (2)产生的条件：①两物体直接接触；②发生弹性形变. 二、几种弹力及方向

1.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面.

2.绳的拉力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向.绳中的弹力常常叫做张力. 三、胡克定律

1.内容：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.劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号是N/m.是表示弹簧“软” “硬”程度的物理量.

1.判断下列说法的正误.

(1)只要两物体接触就一定产生弹力.(×)

(2)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状.(×) (3)海绵受挤压发生形变，桌面受挤压不会发生形变.(×)

(4)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.(√) (5)由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比.(×)

2.弹簧的原长为10 cm，它下面挂一个重为4 N的物体时，弹簧长为12 cm，则该弹簧的劲度系数为________ N/m.若在它下面挂一个重为6 N的物体，则弹簧的伸长量为________ cm(弹

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簧始终在弹性限度内). 答案 200 3 【考点】胡克定律 【题点】胡克定律的应用

一、形变和弹力

(1)如图1所示，取一个扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？

图1

(2)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的泥土上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？

(3)如图2所示，被拉长的弹簧对手有一个拉力的作用，这个拉力是如何产生的？

图2

答案 (1)用手捏玻璃瓶，管中水面会上升(或下降).说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小(或变大)了.

(2)橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变).

(3)弹簧受到拉力后发生形变(伸长)，发生形变的弹簧要恢复原状，对手就产生了拉力.

1.弹性形变和非弹性形变

弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变. 非弹性形变：撤去外力后不能恢复原状的形变.

发生弹性形变的物体，外力过大，超过一定的限度(弹性限度)，会变成非弹性形变. 2.弹力的产生必须同时具备两个条件：(1)两物体直接接触；(2)两物体接触处发生弹性形变. 3.显示微小形变的方法

显示微小形变可以用光学放大法(图3)和力学放大法(图1)，它们都是把微小的形变进行放

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大，便于观察.

图3

例1 关于弹力的产生，下列说法正确的是( )

A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B.木块放在桌面上，木块没有形变，所以对桌面没有施加弹力

C.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小的形变而产生的 答案 D

解析 木块和桌面相互作用，都会发生微小的形变.桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力；木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力，A、B都错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的，C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的，D对. 【考点】物体的形变和弹力 【题点】对弹力概念的理解 二、弹力的方向 弹力有无的判断

1.弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情况如下：

(1)压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向的延长线或反向延长线过球心，如图4所示.

图4

(2)绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向. 2.弹力有无的判断：

(1)对于明显形变的情况，可以根据弹力产生的条件直接进行判断.

(2)对于不明显形变的情况，可利用假设法进行判断，具体有下列两种方法：

①假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态则说明物体间可能无弹力作用；否则，有弹力作用.

②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力. 如图5中，若A处有弹力，则无法使球处于静止状态，故A处无弹力.

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图5

例2 在如图6所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态.

图6

答案 见解析图

解析 甲中属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上； 乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；

丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A点弹力方向水平向右，B点弹力方向垂直于斜面指向左上方，且都过球心；

丁中A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上. 它们所受弹力的示意图如图所示.

【考点】弹力方向和弹力有无的判断 【题点】弹力方向的判断

例3 (多选)如图7所示，图中的物体A均处于静止状态，受到弹力作用的说法正确的是( )

图7

A.图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力

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B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用 C.图丙中A受到斜面B对它的弹力的作用 D.图丁中A受到斜面B对它的弹力的作用 答案 BC

解析 题图甲中对B进行受力分析，B球受重力和地面的弹力的作用，二力平衡，B球静止.不可能再受到A对B的弹力作用；B选项中采用假设法，若去掉左侧的斜面，A将运动，若去掉右侧的斜面，A也将运动，所以球A对两斜面均有力的作用；C选项中假设斜面B不存在，则小球A无法在原位置保持静止，故丙图中小球受到斜面的弹力.D选项中假设斜面B对小球

A有弹力作用，则小球A不能保持静止，所以丁图中小球不受斜面弹力的作用.

【考点】弹力方向和弹力有无的判断 【题点】弹力有无的判断

判断弹力有无的两个误区

1.误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用，而忽视了弹力产生的另一条件——发生弹性形变.

2.误认为有形变一定有弹力，而忽视了弹性形变和非弹性形变的区别. 针对训练1 在图8中画出物体A所受弹力的示意图.

图8

答案 见解析图

解析 支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体，物体A所受弹力的示意图如图所示.

【考点】弹力方向和弹力有无的判断

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