资源简介

学案2　重力与弹力(2)
[目标定位]　1．知道形变的概念，会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，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．弹性形变和弹力
(1)形变：物体在力的作用下
或
发生的变化．
①弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够
的形变．②非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变．
(2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体
(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．
(3)弹力：发生
的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．
2．弹力产生的条件：(1)两物体
；(2)发生
．
二、几种弹力
1．压力、支持力的方向：总是
于接触面，若接触面是曲面，则垂直于
；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过
．
2．绳的拉力方向：总是
并指向绳
的方向．
三、胡克定律
1．内容：在
内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成
．
2．公式：F＝
.
3．说明
(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在
内．
(2)x是弹簧的_________，而不是弹簧形变后的长度．
(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧_______，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
(4)F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的_______________.
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成______，即ΔF＝kΔx.
典型例题
一、弹力的产生
例1（单选）下列关于弹力的几种说法，其中正确的是(　　)
A．只要两物体接触就一定产生弹力
B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D．只要物体发生形变就一定有弹力产生
二、弹力的方向
例2　画出图中静止物体A所受弹力的示意图．
三、胡克定律
例3　竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4
N的物体时弹簧长度为12
cm；挂一重为6
N的物体时弹簧长度为13
cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？
弹力
当堂自测
1．（单选）杂技演员有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．如图所示，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是(　　)
A．坛的形变
B．头的形变
C．坛子受到的重力
D．人受到的重力
2．分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)
3．由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图象如图所示，求：
(1)该弹簧的原长为多少？
(2)该弹簧的劲度系数为多少？
课后巩固
题组一　形变及弹力的产生
1．（多选）下列各种情况中，属于弹性形变的有(　　)
A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变
B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变
C．细钢丝被绕制成弹簧
D．铝桶被砸扁
2．（单选）关于弹性形变，下列说法正确的是(　　)
A．物体形状的改变叫弹性形变
B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变
C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变
D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变
题组二　弹力方向的判断
3．（单选）体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是(　
　)
A．沿v1的方向
B．沿v2的方向
C．先沿v1的方向后沿v2的方向
D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
4．在图中画出物体A所受弹力的示意图．
题组三　力的图示和力的示意图
5．如图所示，一根轻质弹簧的原长为20
cm，竖直悬挂着，当用15
N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24
cm.问：
(1)弹簧的劲度系数为多少？
(2)若把它竖立在水平桌面上，用30
N的力竖直向下压时，弹簧长为多少？
学案2
参考答案（2）
一、弹性形变和弹力
1．(1)形状、体积．①恢复原状．(2)不能．(3)形变．
2．(1)相互接触；(2)弹性形变．
二、几种弹力
1．垂直，接触面的切线；球心．
2．沿着绳并、收缩．
三、胡克定律
1．弹性限度，正比．2．kx．
3．(1)弹性限度
(2)形变量．
(3)本身的属性，无关．(4)劲度系数k．
(5)正比.
典型例题
例1　C
例2　如图所示
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，A物体所受弹力的示意图如图所示．
例3
解:弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律知：弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比，即F＝kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于弹簧伸长后总长度L减去弹簧原长L0，即x＝L－L0.改变悬挂重物的重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数．
设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，设挂G1＝4
N的重物时弹簧的长度为L1，挂G2＝6
N的重物时弹簧的长度为L2，则L1＝12
cm，L2＝13
cm，由胡克定律得：
G1＝k(L1－L0)
G2＝k(L2－L0)
代入数据解得：L0＝10
cm，k＝200
N/m
即弹簧原长为10
cm，劲度系数为200
N/m.
答案　10
cm　200
N/m
当堂自测
B
2．答案　受力示意图如图所示
3．解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为L0＝15
cm.
(2)据F＝kx得劲度系数：k＝＝，由图线可知，该弹簧伸长ΔL＝(25
cm－15
cm)＝10
cm时，弹力ΔF＝50
N．所以k＝＝
N/m＝500
N/m.
解法二：根据胡克定律得F＝k(L－L0)，代入图象中的两点(0.25,50)和(0.05，－50)．
可得50＝k(0.25－L0)
－50＝k(0.05－L0)
解得L0＝0.15
m＝15
cm，k＝500
N/m.
答案　(1)15
cm　(2)500
N/m
课后巩固
1．AB
2．C
3．D
4．答案　如图所示
5．解:(1)当弹簧受向下的15
N的拉力作用时，由胡克定律知F1＝k(L1－L0)，即15＝k(0.24－0.2)．
解得劲度系数k＝
N/m＝375
N/m
(2)当用30
N的力竖直向下压时，设弹簧长为L2，
由胡克定律知
F2＝k(L0－L2)
整理得L2＝L0－＝0.2
m－
m＝0.12
m＝12
cm.
答案　(1)375
N/m　(2)12
cm

展开更多......

收起↑