1、.第一節(jié)探究形變與彈力的關(guān)系學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.理解常見的形變和彈性形變2知道彈力產(chǎn)生的原因和條件3知道壓力、支持力和拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向，能正確畫出力的圖示及示意圖重點(diǎn)4理解胡克定律，會(huì)用Fkx分析、解決有關(guān)問題難點(diǎn) 認(rèn) 識(shí) 形 變 、 彈 性 與 彈 性 限 度1認(rèn)識(shí)形變1形變：物體形狀發(fā)生變化2形變的種類：壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變和扭曲形變等2彈性與彈性限度1彈性：彈簧具有恢復(fù)原狀的性質(zhì)2彈性形變：撤去外力后，物體能完全恢復(fù)原狀的形變，稱為彈性形變3彈性限度：假如外力過大，撤去外力后物體形狀不能完全恢復(fù)，我們稱這種現(xiàn)象為超過了物體的彈性限度1所有形變?cè)诔啡ネ饬?/p>

2、都能恢復(fù)原來的形狀錯(cuò)誤原因：發(fā)生彈性形變的物體可恢復(fù)原狀非彈性形變不能恢復(fù)原狀2一根鐵絲用力彎折后的形變不是彈性形變3物體在外力停頓作用后，可以恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變彈簧測力計(jì)測量時(shí)，彈簧發(fā)生的是彈性形變嗎？面團(tuán)發(fā)生的形變是彈性形變嗎？【提示】彈簧發(fā)生的是彈性形變，面團(tuán)發(fā)生的不是彈性形變討論1：用手拉伸和壓縮彈簧，彈簧的形狀發(fā)生怎樣的變化？【提示】彈簧會(huì)伸長或縮短討論2：有的形變很微小，很難觀察，可采用什么樣的方法？【提示】顯示微小形變的方法是：力學(xué)放大法1形變：物體在外力作用下形狀或體積的變化叫做形變假如外力撤去后物體可以完全恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變，不能完全恢復(fù)原狀的形變叫做非彈性

3、形變一般情況下，假設(shè)無特別說明，形變通常指的是彈性形變2產(chǎn)生彈力的條件：1兩個(gè)物體直接接觸；2接觸面上發(fā)生彈性形變1如圖311中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中表達(dá)出的共同的物理思想方法是圖311A極限法B放大法C控制變量法 D等效替代法【解析】圖甲是利用光的屢次反射將微小形變放大；圖乙是利用細(xì)管中液面的變化觀察玻璃瓶的微小形變，故為放大法，B正確【答案】B2多項(xiàng)選擇以下各種情況中，屬于彈性形變的有A撐竿跳高運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳中，撐竿的形變B當(dāng)你坐在椅子上時(shí)，椅面發(fā)生的微小形變C細(xì)鋼絲被繞制成彈簧D鋁桶被砸扁【解析】通過下表對(duì)各項(xiàng)逐一分析選項(xiàng)透析過程結(jié)論A項(xiàng)當(dāng)運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)竿的作用力消失后，竿仍能恢復(fù)原來的形狀B項(xiàng)當(dāng)人站起時(shí)，椅

4、面發(fā)生的微小形變會(huì)立即消失C項(xiàng)細(xì)鋼絲被繞制成彈簧后，形狀無法恢復(fù)D項(xiàng)鋁桶被砸扁后，形狀同樣無法恢復(fù)【答案】AB觀測物體形變的方法1形變明顯的，如彈簧伸長或縮短，橡皮條被拉長等，可以直接觀察和測量2有的形變量非常少，我們很難觀察到，可以通過放大來觀察微小的形變探 究 彈 力1彈力：產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用，這種力稱為彈力2彈力的方向：1壓力方向垂直支持面指向被壓的物體；2支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物體；3繩子對(duì)物體的拉力方向指向繩子收縮的方向3胡克定律1內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比2公式：Fkx，其中k為彈簧的勁

5、度系數(shù)，單位：N/m，讀作牛頓每米不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同1兩個(gè)接觸的物體，假設(shè)它們間有彈性形變，那么一定有彈力的作用2彈簧只有發(fā)生形變時(shí)，k數(shù)值才不為0.3彈簧的勁度系數(shù)與彈力的大小無關(guān)對(duì)于同一根彈簧，被拉得越長，彈簧的彈力就越大，那么彈簧的彈力大小是否與其長度成正比？【提示】不是，彈簧的彈力在其彈性限度內(nèi)與形變量成正比，不是與長度成正比討論1：彈力的方向是否與物體形變的方向一樣？【提示】彈力的方向與物體形變方向相反討論2：據(jù)胡克定律Fkx得k，能否說勁度系數(shù)k與F成正比，與x成反比？【提示】不能，勁度系數(shù)k由彈簧本身決定，與F、x無關(guān)1彈力方向確實(shí)定發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀產(chǎn)生

6、彈力，所以彈力的方向由施力物體的形變的方向決定，彈力的方向總與施力物體形變的方向相反，作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上幾種常見彈力的方向如下表：類型方向圖示平面產(chǎn)生的彈力垂直于平面指向受力物體點(diǎn)產(chǎn)生的彈力過點(diǎn)垂直于和點(diǎn)接觸的平面或曲面的切面曲面產(chǎn)生的彈力垂直于曲面的切面輕繩產(chǎn)生的彈力沿繩指向繩收縮的方向輕彈簧產(chǎn)生的彈力沿彈簧與形變方向相反輕桿產(chǎn)生的彈力可沿桿可不沿桿2.對(duì)胡克定律的理解1胡克定律成立的條件是：彈簧發(fā)生彈性形變，即必須在彈性限度內(nèi)2Fkx中的x是彈簧的形變量，是彈簧伸長或縮短的長度，而不是彈簧的總長度3Fkx中的k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長度、粗細(xì)、材料等

7、因素決定，與彈力F的大小和伸長量x無關(guān)4由Fkx可知，彈簧上彈力的變化量F與形變量的變化量x也成正比關(guān)系，即Fkx.3在如圖312所示的各圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或接觸面對(duì)它的彈力的示意圖，各圖中物體P均處于靜止?fàn)顟B(tài)甲 乙丙丁圖312【解析】甲屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中P與斜面接觸面為平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸，彈力應(yīng)垂直于平面，且必過球心，所以A處彈力方向程度向右，B處彈力垂直于斜面向左上方，且都過球心；丁中A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上，且必過球心O，B點(diǎn)屬于點(diǎn)與桿相接觸，彈力應(yīng)垂直

8、于桿向上；它們所受彈力的示意圖如下圖甲乙丙丁【答案】見解析4一輕質(zhì)彈簧原長為8 cm，在4 N的拉力作用下伸長了2 cm，彈簧未超出彈性限度，那么該彈簧的勁度系數(shù)為【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60042108】A40 m/NB40 N/mC200 m/N D200 N/m【解析】由Fkx知，彈簧的勁度系數(shù)k N/m200 N/m，選項(xiàng)D正確【答案】D5一輕彈簧在10.0 N的拉力作用下，長度由原長5.00 cm伸長為6.00 cm.那么1彈簧的勁度系數(shù)為多大？2當(dāng)該彈簧長度為4.20 cm時(shí)，彈簧的彈力有多大？【解析】1由Fkx得F1kl1l0即k1103 N/m.2當(dāng)該彈簧長度為4.20 cm時(shí)，彈簧處于壓縮

9、狀態(tài)，此時(shí)彈簧的彈力F2kl0l211035.004.20102 N8 N.【答案】11103 N/m28 N彈力大小的計(jì)算1公式法：利用公式Fkx計(jì)算適用于彈簧這樣的彈性體彈力的計(jì)算2平衡法：假如懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，求解細(xì)繩的拉力時(shí)，可用二力平衡得到拉力的大小等于物體重力的大小目前主要分析二力平衡的情況力 的 圖 示1力的示意圖：用一帶箭頭的線段表示力的方向和作用點(diǎn)的線段2力的圖示：線段按一定比例標(biāo)度畫出，線段的長度表示力的大小，線段的箭頭指向力的方向，箭尾或箭頭表示力的作用點(diǎn)1力的圖示只能表示力的大小和方向2力的圖示和力的示意圖沒有區(qū)別3力的作用點(diǎn)只能用箭尾表示1要完好的表

10、示某一力需要表示出哪些方面？【提示】需表示出力的大小、方向、作用點(diǎn)這三個(gè)方面，這種表示方法叫力的圖示2要用作圖法準(zhǔn)確地表示一個(gè)力，是作力的圖示呢，還是作力的示意圖？【提示】由于力的圖示可以同時(shí)表示出力的三要素，而力的示意圖只能表示出力的作用點(diǎn)和方向，不能準(zhǔn)確表示出力的大小，故采用力的圖示法表示力較為準(zhǔn)確討論1：影響力的作用效果有哪些？【提示】有三個(gè)：力的大小、方向、作用點(diǎn)討論2：一個(gè)物體受多個(gè)力的作用，在作多個(gè)力的圖示時(shí)，選取的標(biāo)度是否一樣？【提示】一般為理解題方便，同一個(gè)圖中的標(biāo)度是一樣的1力的圖示：用一條帶箭頭的線段有向線段來表示力的三要素1線段的長短嚴(yán)格按標(biāo)度畫表示力的大小；2箭頭指向表

11、示力的方向；3箭尾或箭頭常畫在力的作用點(diǎn)上在有些問題中為了方便，常把一個(gè)物體用一個(gè)點(diǎn)表示注意：1標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)一般情況下，線段應(yīng)取25個(gè)整數(shù)段標(biāo)度的長度2畫同一物體受到的不同力時(shí)要用同一標(biāo)度2力的示意圖：用一條帶箭頭的線段來表示力方向和作用點(diǎn)1從作用點(diǎn)開場沿力的方向畫一適當(dāng)長度的線段；2在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示力的方向注意：對(duì)于幾何形狀規(guī)那么的物體，在畫力的圖示和示意圖的時(shí)候，有向線段的起點(diǎn)可畫在幾何中心為簡化，也可以把物體用質(zhì)點(diǎn)代替6如圖313所示，一物體A受到一個(gè)大小為10 N的拉力作用，該拉力方向與程度方向成30角斜向上，畫出這個(gè)拉力的圖示圖313【解析】題圖僅是拉力的示意圖，而不是拉力的圖示，畫力的圖示時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)展：1選定標(biāo)度，此題我們可以選取1 cm長的線段表示5 N的力2沿力的方向并且從力的作用點(diǎn)開場，按比例畫出一線段，圖中有向線段的長度為2 cm.3在線段末端標(biāo)出箭頭，如圖甲所示，為了簡便，還可以將受力物體用一個(gè)點(diǎn)來代替，將力畫成如圖乙所示甲 乙【答案】見解析7如圖314所示，壓縮彈簧對(duì)拇指的彈力15 N，作出拇指受力的圖示圖31