高中物理2.3弹力(第1课时)教学案教科版必修1.doc

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2.3 弹力 第一课时 [目标定位] 1.知道形变的概念,并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.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、物体的形变 1.形变:物体形状或体积的变化叫做形变. 2.弹性形变:撤去外力作用后物体能恢复原状的形变,称为弹性形变. 3.范性形变:撤去外力作用后物体不能复原的形变称为范性形变. 4.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原状,这个限度叫做弹性限度. 二、弹力 1.定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的作用力称为弹力. 2.方向:弹力的方向总是与引起形变的作用力的方向相反.  想一想: 两个接触的物体间一定有弹力作用吗? 答案 不一定 弹力产生的条件是接触且发生弹性形变,两物体接触,不一定有弹性形变,所以不一定有弹力. 三、常见的弹力 1.弹力常表现为拉力、压力、支持力. 2.支撑面间的弹力 (1)支持力:由于支持面发生形变,对被支撑的物体产生的弹力. 方向:垂直于物体的接触面,指向被支持的物体. (2)压力:由于被支撑物发生形变,对支撑物产生的弹力. 方向:垂直于物体的接触面,指向被压的物体. 3.绳的弹力: 产生:由于绳子被拉长而对被拉物体产生的弹力,通常叫拉力. 方向:沿绳指向绳收缩的方向.  想一想: 放在水平桌面上的书与桌面相互挤压,书对桌面产生的弹力F1竖直向下,常称作压力,桌面对书产生的弹力F2竖直向上,常称作支持力,如图231所示,F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的? 图231 答案 书对桌面产生的压力是由于书的形变,对桌面产生向下的弹力;而桌面对书产生的支持力是由于桌面发生形变,对书产生向上的弹力. 四、胡克定律 1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比. 2.公式:F=kx,其中k为弹簧的劲度系数,单位:牛顿每米,符号:N/m,它的大小取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等). 想一想: 对于同一根弹簧,被拉得越长,弹簧的弹力就越大,那么弹簧的弹力大小是否与其长度成正比? 答案 不是 弹簧的弹力在其弹性限度内与形变量成正比,不是与长度成正比. 一、弹性形变和弹力 1.形变:物体在外力作用下形状或体积的变化叫做形变.如果外力撤去后物体能够完全恢复原状,这种形变叫做弹性形变,不能完全恢复原状的形变叫做非弹性形变.一般情况下,若无特别说明,形变通常指的是弹性形变. 2.弹力:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力. 3.产生弹力的条件:(1)两个物体直接接触;(2)接触面上发生弹性形变. 注意:任何物体受力后都会发生形变,只是有的物体发生的形变较为明显,有的物体的形变不明显,用特殊的办法才能观察到.如图232所示,柔软的弹簧受力后发生明显的形变;桌面受到压力后会向下弯曲,但是肉眼不能直接观察到,用图示的方法可观察到桌面的形变.(其中M、N是两块平面镜). 图232 例1 下列关于弹力的说法中正确的是(  ) A.相互接触的两个物体间必然有弹力存在 B.不接触的物体间也可能存在弹力 C.只要物体发生形变就一定有弹力 D.在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力 解析 弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变,所以D正确,A、B、C错误. 答案 D 针对训练 (2013~2014江苏期中)在各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图233所示的就是一个实例.下列说法正确的是(  ) 图233 A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变 B.跳板和运动员的脚都发生了形变 C.运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的 D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的 解析 跳板和运动员的脚因为都受到力的作用,所以都要发生形变;运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的,跳板受到的压力是运动员的脚发生形变而产生的.B、C正确. 答案 BC 二、几种弹力及方向  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.面与面、点与面、点与点接触——方向:垂直公共接触面,如图(1). 图(1)          图(2) 2.轻绳——方向:沿绳收缩方向,如图(2). 3.轻杆——方向:可沿杆也可不沿杆,如图(3). 4.弹簧——沿弹簧形变的反方向,如图(4). 图(3) 图(4) 注意:1.压力、支持力的方向都垂直于接触面,确定它们的方向关键是找准它们的接触面或接触点的切面.2.轻杆的弹力方向较为复杂,一般根据物体的平衡及运动状态确定杆的弹力的方向. 例2 在如图234所示的各图中画出物体P受

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