優(yōu)學案  

高中（物理）    內(nèi)容：（彈力）  第一課時：（1）

一、學什么？

（一）學習重點難點：【重點】(1)彈力產(chǎn)生的條件、彈力的方向．(2)胡克定律及應(yīng)用．(3)相互接觸的物體間是否有彈力的判斷．(4)彈力方向的確定．

【重點】彈力方向的判斷.

二、怎么學？

（一）自學內(nèi)容：知識點一 彈性形變與彈力

1．形變與彈性形變：物體在力的作用下______或_____發(fā)生改變，叫形變；物體在形變后撤去作用力時能夠________，這種形變叫彈性形變；按照形變程度，物體的形變可分為明顯形變和微小形變．

2．彈力：發(fā)生彈性形變的物體，由于要__________，對與它_____的物體產(chǎn)生的力．

3．常見彈力：壓力、支持力、繩的拉力．

知識點二 胡克定律

1．內(nèi)容：在__________內(nèi)，彈簧發(fā)生______形變時，彈力的大小F跟彈簧的________成____比．

2．表達式：________，其中k為彈簧的________，單位為________，x為彈簧的________，即彈簧伸長或縮短的長度．

（二）合作探究：1、彈力的產(chǎn)生及方向

內(nèi)容	施力物體	施力物體形變方向	施力物體恢復(fù)形變的方向	彈力方向
書對桌面的壓力
桌面對書的支持力

類型		方向	圖示
接觸方式	面與面	垂直公共接觸面指向受力物體
	點與面	過接觸點，垂直于接觸面(或接觸面的切面)指向受力物體
	點與點	垂直于過接觸點的公切面指向受力物體
輕繩		沿繩指向繩收縮方向
輕桿		拉伸時沿桿收縮方向，壓縮時沿桿伸長方向
		當桿的受力較復(fù)雜時，桿的彈力方向要具體問題具體分析

 

（三）歸納總結(jié)：

1．彈力的產(chǎn)生條件：(1)物體間直接________；(2)接觸處發(fā)生________．

2．彈力的方向：總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力的方向______．

壓力和支持力的方向總與接觸面________，如果接觸面為球面，則彈力的方向過________；繩對物體的拉力總是________指向繩收縮的方向，桿的彈力________(填“一定”或“不一定”)沿著桿．

3．彈力是接觸力，不________的物體之間不可能產(chǎn)生彈力，但接觸的物體間________(填“一定”或“不一定”)存在彈力．

1．彈力有無的判斷

(1)直觀判斷：明顯形變產(chǎn)生的彈力可根據(jù)彈簧(或橡皮筋)的________情況判斷彈力是否存在．

(2)假設(shè)法判斷：假設(shè)物體與接觸物體之間存在彈力，分析研究對象的運動狀態(tài)，如果運動狀態(tài)與題設(shè)狀態(tài)________，則彈力存在，否則彈力不存在；也可假設(shè)物體與接觸物體脫離接觸，若研究對象的運動狀態(tài)________(填“不變”或“改變”)，則此處不存在彈力，若運動狀態(tài)________(填“不變”或“改變”)，則此處存在彈力．

(3)狀態(tài)法判斷：分析要研究的彈力以外物體所受的其他作用力與物體的運動狀態(tài)是否滿足相應(yīng)的規(guī)律(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律)，若滿足則_____彈力存在；若不滿足則_____彈力存在．

2．彈力大小的確定：彈力的大小可應(yīng)用平衡條件等規(guī)律(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律)確定．

例1、如圖所示，細繩豎直拉緊，小球和光滑斜面接觸，并處于靜止狀態(tài)，則小球受到的力有(  )

A．重力、繩的拉力

B．重力、斜面的彈力

C．繩的拉力、斜面的彈力

D．重力、繩的拉力、斜面的彈力

 

 

例2、下列關(guān)于彈力的幾種說法，正確的是(  )

A．兩個物體接觸一定產(chǎn)生彈力

B．只要物體發(fā)生形變就一定有彈力產(chǎn)生

C．靜止在水平面上的物體所受的重力就是它對水平面的壓力

D．靜止在水平面上的物體受到向上的彈力是因為水平面發(fā)生了形變

 

  

例3、畫出圖中物體所受彈力的示意圖，圖中各接觸面均光滑，各物體均靜止．

 

 

 

 

 

1．胡克定律的適用條件：在彈性限度內(nèi)，彈簧(或橡皮筋)發(fā)生__________．

彈性限度：當形變超過一定限度時，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)____________，這個限度叫彈性限度．

2．F＝kx的理解：式中的x是彈簧的________，是彈簧伸長(或縮短)的長度，而不是彈簧的原長，也不是彈簧形變后的實際長度；彈簧伸長或壓縮相同的長度，彈力的大小________，但方向不同．

3．彈簧的勁度系數(shù)：彈簧的勁度系數(shù)反映______的軟硬程度，勁度系數(shù)越_____彈簧越“硬”，勁度系數(shù)越_____彈簧越“軟”； 勁度系數(shù)由彈簧自身的材料、長度、粗細、橫截面積等因素決定．

 

例4 某同學探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．

(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)．

(2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L₁至L₆.數(shù)據(jù)如下表：

代表符號	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
數(shù)值/cm	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

 

 

 

 

 

 

表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________，由表可知所用刻度尺的最小分度為________．

(3)圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的m-x圖像，縱軸表示砝碼的質(zhì)量，橫軸表示彈簧長度與________的差值(填“L₀”或“L_x”)．

(4) 由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可

知砝碼盤的質(zhì)量為________g．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重

力加速度g取9.8 m/s²⁾

例5 一根輕彈簧在10.0 N的拉力作用下，長度由原來的5.00 cm伸長為6.00 cm.

(1)當這根彈簧長度為4.20 cm時，受到的力有多大？彈簧的勁度系數(shù)為多大？

(2)當彈簧受到15 N的拉力時，彈簧的長度是多少？

 

 

三、學會了嗎？

優(yōu)更優(yōu)·學習效能檢測

1．(多選)下列各種情況中，屬于彈性形變的有(  )

A．撐竿跳高運動員起跳中，撐竿的形變

B．當你坐在椅子上時，椅面發(fā)生的微小形變

C．細鋼絲被繞制成彈簧

D．鋁桶被砸扁

2．關(guān)于彈力，下列說法中正確的是(  )

A．相互接觸的物體間一定有彈力

B．發(fā)生形變的物體一定對與之接觸的物體產(chǎn)生彈力作用

C．先有彈性形變，后有彈力

D．不接觸的兩物體之間不可能發(fā)生相互的彈力作用

3．一輛汽車停在水平地面上，下列說法中正確的是(  )

A．地面受到了向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力

B．地面受到了向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車受到了向上的彈力，是因為汽車也發(fā)生了形變

C．汽車受到向上的彈力，是因為地面發(fā)生了形變；地面受到向下的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變

D．以上說法都不正確

4．在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，某同學把兩根彈簧如下圖(1)所示連接起來進行探究.

(1)某次測量如下圖(2)所示，指針示數(shù)為________ cm.

(2) 在彈性限度內(nèi)，將50 g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得

到指針A、B的示數(shù)L_A和L_B如上表．用表中數(shù)據(jù)計

算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為________ N/m(重力加速

度g＝10 m/s²)，由表中數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)

計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．

5．請在下圖中畫出桿或球所受的彈力．

(a)桿靠在墻上；

(b)桿放在半球形的槽中；

(c)球用細線懸掛在豎直墻上；

(d)點1、2、3都可能是球的重心位置，點2是球心，點1、2、3在同一豎直線上．

對點檢測

知識點一 對彈力的理解

1．足球運動是目前全球體育界最具影響力的項目之一，深受青少年喜愛．圖為四種與足球有關(guān)的情景．下列說法正確的是(   )

A．甲圖中，靜止在草地上的足球受到的彈力就是它所受的重力

B．乙圖中，靜止在光滑水平地面上的兩個足球由于接觸而受到相互作用的彈力

C．丙圖中，踩在腳下且靜止在水平草地上的足球可能受到3個力的作用

D．丁圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于足球發(fā)生了形變

2．如圖所示，兩只同樣的彈簧測力計每只重0.1 N，下端的掛鉤重力忽略不計，甲“正掛”，乙“倒掛”，在乙的下方掛上重0.2 N的砝碼，則甲、乙彈簧測力計的讀數(shù)分別為 (  )

A．0.2 N，0.3 N     B．0.3 N，0.2 N

C．0.3 N，0.3 N          D．0.4 N，0.3 N

3．(多選)關(guān)于彈力的方向，下列說法中正確的是(  )

A．放在水平桌面上的物體所受彈力的方向是豎直向上

B．放在斜面上的物體所受斜面的彈力的方向是豎直向上

C．將物體用繩吊在天花板上，繩所受物體的彈力方向是豎直向上

D．物體間相互擠壓時，彈力的方向垂直接觸面指向受力物體

知識點二 彈力的判斷

4．如圖所示，一小球用兩根輕繩懸掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，

則小球所受的作用力有 (  )

A．1個          B．2個       C．3個        D．4個

5．如圖所示，彈簧測力計和細繩重力不計，不計一切摩擦，物體所受的重力為G＝5 N，                                                                            當裝置穩(wěn)定時彈簧測力計A和B的讀數(shù)分別為(  )

A．5 N，0          B．5 N，10 N

C．5 N，5 N        D．10 N，5 N

知識點三 探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系

6．在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，某實驗小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端，進行測量，根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，利用描點法作出了所掛鉤碼所受的重力G與彈簧總長L的關(guān)系圖像，如圖所示，根據(jù)圖像回答以下問題：

(1)彈簧的原長為________；

(2)彈簧的勁度系數(shù)為________；

(3)分析圖像，總結(jié)出彈簧彈力F與彈簧總長L之間的關(guān)系式為____________．

7．(多選)如圖甲所示，一根彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連，當對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時，在電腦上得到了彈簧的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖像(如圖乙)．則下列判斷正確的是(  )

A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比

B．彈力的增加量與對應(yīng)的彈簧長度增加量成正比

C．該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/m

D．該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變

8．(多選)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是(  )

A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度

B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)

C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量

D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出的拉力與彈簧的伸長量之比相等

知識點四 胡克定律的應(yīng)用

9．(多選)關(guān)于胡克定律，下列說法正確的是(  )

A．由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧的形變量x成正比

B．由k＝x(F)可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的形變量成反比

C．彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量無關(guān)

D．彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的大小

10．鍛煉身體用的拉力器并列裝有四根相同的彈簧，每根彈簧的自然長度都是40 cm，某人用600 N的力把它們拉長至1.6 m，則 (  )

A．每根彈簧產(chǎn)生的彈力為600 N

B．每根彈簧產(chǎn)生的彈力為150 N

C．每根彈簧的勁度系數(shù)為93.75 N/m

D．每根彈簧的勁度系數(shù)為500 N/m

綜合拓展

11．如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個重力是2 N的小球，小球處于靜止狀態(tài)時，彈性桿對小球的彈力大小為(  )

A．1 N       B．2 N       

 C. N       D．0

12．如圖所示，將一個鋼球分別放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角燒杯中，鋼球在各容器的底部與側(cè)壁相接觸，處于靜止狀態(tài)．若鋼球和各容器都是光滑的，各容器的底部均水平，則以下說法中正確的是(  )

A．各容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用

B．各容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用

C．量杯的側(cè)壁對鋼球無彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對鋼球均有彈力作用

D．口大底小的普通茶杯的側(cè)壁對鋼球有彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對鋼球均無彈力作用

13．如圖所示，A、B兩物體用繩子連著跨過定滑輪靜止，A、B物體所受的重力分別為40 N和10 N，繩子和滑輪的質(zhì)量、摩擦不計．以下說法正確的是(  )

A．地面對A的支持力是40 N

B．物體A受到的合外力是30 N

C．測力計示數(shù)為10 N

D．測力計示數(shù)為20 N

14．如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m₁和m₂，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k₁和k₂.上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧．求上述過程中下面的木塊移動的距離．

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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