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3.2 科学探究：弹力
【自主导学】
一、形变与弹力
【知识预习】
1形变：物体在力的作用下 或 的变化．
2弹性形变：物体形变后撤去作用力时 的形变．
范性形变：物体形变后撤去作用力时 的形变．
3弹性限度
当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复 ，这个限度叫弹性限度
4.弹力
定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它 的物体产生的力
弹力的方向总是与物体形变的方向
【思考交流】
1.请举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变，哪些是弹性形变？哪些是范性形变？
2.手挤压玻璃瓶，玻璃瓶产生形变吗？怎样描述玻璃瓶形状的改变；用手挤压桌面呢？我们用到了怎样的物理方法？
3.弹力是怎么产生的？日常生活中常见的弹力有哪些？能否总结一下产生弹力的条件？
4.弹力方向判断
（1）装水气球与薄板间相互挤压，讨论装水气球和薄板形变的方向以及它们所受的弹力的方向；
装水气球与橡皮绳相互拉伸，讨论装水气球和橡皮绳形变的方向以及它们所受的弹力的方向
（2）指压笔尖，观察手指形变的方向，它对笔尖的压力指向哪个方向，笔尖有形变吗？
弹簧拉小车，小车对弹簧有拉力吗？小车的形变方向朝哪？
（3）绳子（或弹簧）中的弹力方向有何特点？接触面上的弹力方向有何特点？
能否总结一下常见弹力方向的判断方法？
支持（压）力的方向？
绳子（橡皮筋）上的拉力方向？
弹簧对物体的弹力方向？
轻杆对物体的弹力方向？
二、探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【知识预习】
阅读课本中实验相关内容并观看实验视频，讨论课本P75的3个相关问题
【思考交流】
1.弹簧中的弹力是怎样测量的？利用的原理？
2.处理数据时，我们建立了弹簧弹力与弹簧伸长量的坐标系，图像是什么形状？能得到哪些信息？
3、我们如果建立弹簧弹力与弹簧长度的坐标系，图像又是什么形状？能得到哪些信息？
三、胡克定律
【知识预习】
1．胡克定律的内容
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 ．
2．公式
F＝kx，其中k为弹簧的 ，单位为 ，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度．
3．适用条件： ．
【思考交流】
1当你用力拉一个弹簧时，所用的拉力越大则弹簧越长，因此弹力的大小与弹簧的长度有关，这种说法对吗？
2：弹簧的形变量是指弹簧后来状态的长度与开始状态的长度之差吗？
3、弹簧的伸长量变大，弹力就会变大，若将弹簧拉得很长甚至是完全拉直，弹力还能用胡克定律进行计算吗？
【典型例题】
例1如图，足球运动员准备罚点球时，一脚用力踩在足球上面，让足球
保持静止。下列说法正确的是（ ）
A．静止的足球受到的重力与地面给它的支持力等大反向
B．如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变
C．足球对地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变引起的
D．脚对足球的压力是由于足球的上部发生弹性形变引起的
变式1.桌上的海绵在重物的挤压下向下凹陷，关于这一情景，下列说法正确的是
A．海绵向下形变，是海绵受到向下的压力的原因
B．海绵向下形变，是重物受到向上的支持力的原因
C．海绵软，有形变；重物硬，没有形变
D．海绵和重物的接触面上有形变，和桌子的接触面上没有形变。
例2．下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)(　　)
例3以下各个生活情境中，关于弹力说法正确的是（ ）
A．静止蹲在倾斜树枝上的小松鼠受到树枝的弹力方向垂直于树枝向上
B．固定在弯折硬杆末端的小球静止时受到硬杆的弹力方向沿杆由C指向B
C．抓住青藤荡秋千的猴子受到青藤的拉力方向沿青藤向上
D．静止在碗里的筷子在碗沿处受到碗沿竖直向上的支持力。
变式3. 如图所示,是我国的极地考察破冰船 “雪龙号”。为满足破冰航行的要求,其船体结构经过特殊设计,船体下部与竖直方向成特殊角度。则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
例4、一个轻质弹簧原长8cm，下端悬挂4N的重物，静止状态下弹簧长度为10cm，此弹簧的劲度系数多大？若在下端再加1N的重物，静止时的弹簧长度是多少？
变式4如图，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧秤A和B的示数分别为( )
A．1N，0 B．0，1N C．2N，1N D．1N，1N
【课堂练习】
1、已知物体甲和乙之间有弹力的作用，那么（ ）
A、物体甲和乙必定直接接触，且都发生形变
B、物体甲和乙不一定直接接触，但必定都发生形变
C、物体甲和乙必定直接接触，但不一定都发生形变
D、物体甲和乙不一定直接接触，也不一定都发生形变
2、一弹簧秤由于弹簧老化而换用了一新弹簧。将弹簧秤竖直挂起来，当下面不挂重物时其指针恰好指在5N刻度处，当弹簧下挂上20N的重物时，弹簧秤示数为30N，当弹簧下挂上多重的物体时弹簧秤的示数为100N？
3、按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。
(1)图：斜面对物块的支持力 (2)图：墙壁对球的支持力
(3)图：大球面对小球的支持力 (4)图：半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力 (5)图；墙和地面对杆的弹力 （6）图中各接触面上的弹力方向
参考答案：例1 C变式1 A 例2 B 例3 AC 变式3 C 例4 200N/m 10.5cm 变式4 D
2021-2022学年高一物理学案（鲁科版2019必修一） 班级：_______________ 姓名：_______________ 学号：_______________
课堂练习：1.A2. 76N 3.图略2

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