2025版新教材高中物理第3章相互作用第2节科学探究弹力学案鲁科版必修第一册.docxVIP

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第2节科学探究:弹力

课标解读

课标要求

素养要求

1.知道形变的概念及弹力产生的缘由和条件,能正确确定弹力的方向。

2.理解、驾驭胡克定律及劲度系数。

1.物理观念:能利用相互作用观念说明生产生活中的相关现象。

2.科学思维:能在熟识的情境中对物体受力状况进行分析和推理。

3.科学探究:能设计和理解一些探究微小形变的方法。

4.科学看法与责任:通过对弹力的探究,能相识试验对物理探讨的重要性;培育学习物理的爱好,知道实事求是和与他人合作的重要性。

要点一弹性形变和范性形变

某些发生形变?的物体在撤去外力后能复原原状,这种物体称为弹性体,对应的形变称为弹性形变?,如压缩的弹簧、拨动的琴弦等。有些物体发生形变后不能复原原状,这种形变称为范性形变,如压扁的面包和橡皮泥等。

要点二弹力的理解

相互接触的物体发生弹性形变时,由于物体要复原原状,物体会对与它接触的另一物体产生力的作用,这种力称为弹力?。通常所说的压力、支持力、拉力等都是弹力。弹力的方向?总是与物体形变的方向相反。

?常见的形变类型有哪些?

提示拉伸、压缩、弯曲、扭转等。

?(1)发生弹性形变的物体肯定会产生弹力吗?

(2)举一些弹性形变的例子。

提示(1)肯定。

(2)射箭时用的弓,跳水用的跳板,车辆上的减震弹簧,沙发上的海绵垫……

?(1)产生弹力须要什么条件?站在地面上的人受到的弹力是如何产生的?

(2)弹力的作用点在哪儿?

(3)弹力的大小如何确定?

提示(1)两个条件必需同时存在,一是接触,二是发生弹性形变。站在地面上的人受到的弹力是由于人对地面挤压使地面产生形变,形变复原产生的作用力。

(2)接触点。

(3)弹力的大小与形变量有关,一般要结合物体的运动状态分析。

?(1)如何理解弹力的方向?

(2)放在桌面上的书受到弹力方向指哪儿?

提示(1)弹力的方向总是与物体形变的方向相反,即指向形变复原的方向,或者说指向使其产生形变的物体(即受力物体)。

(2)垂直于桌面指向书。

1.常见弹力:平常所说的压力、支持力和拉力都是弹力。绳子的弹力通常称为张力。

2.弹力的方向

(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面。

(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。

(3)几种常见弹力的方向

接触面上的弹力

类型

方向

图例

接触

方式

垂直公共接触面指向受力物体

过接触点,垂直于接触面(或接触面的切面)指向受力物体

垂直于过接触点的公切面指向受力物体

轻绳、轻杆、轻弹簧上的弹力

类型

方向

图例

轻绳

沿绳指向绳收缩的方向

轻杆

可沿杆、可不沿杆

轻弹簧

沿弹簧形变的反方向

探究点一形变与弹力的方向

1.找一块海绵,动手做下述试验:拉、压、弯、扭、揉海绵,视察发生的现象。

提示都发生了不同程度的形变。

2.细致视察下面几幅图,结合海绵的形变,找出他们的相同点。

提示前三幅图都产生了明显形变,后两个图虽然没有发生明显形变,但通过放大法可以知道用手压桌面及用力压瓶子时均会发生不明显的形变。

1.弹力的成因

相互接触的物体间不肯定存在弹力,只有当两个物体相互挤压或拉伸而发生形变时,由于物体要复原原状,才在接触位置对与它接触的物体产生弹力。

弹力的符号通常用N、FN或T表示。

弹力产生的过程为:

2.弹力有无的推断方法

(1)干脆法

对于形变比较明显的状况,可以依据弹力产生的条件推断,两个条件都满意时才有弹力产生。

(2)假设法

要推断物体在某一接触位置是否受弹力作用,可假设将在此处与物体接触的另一物体去掉,看物体是否在该位置保持原来的状态,若能保持原来的状态,则说明物体间无弹力作用,否则有弹力作用。

(3)状态法

看除了要探讨的弹力外,物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满意相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)。若满意,则无弹力存在;若不满意,则有弹力存在。

(4)替换法

可以将硬的、形变不明显的施力物体(假设施力)用软的、易产生明显形变的物体来替换。如将墙壁、斜面用海绵来替换,将硬杆用轻弹簧来替换。

(5)作用效果法:假如相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力,或变更受力物体的运动状态,可利用作用效果确定弹力的有无,例如图中小球与平面1、2的接触面光滑,且小球没有发生水平运动,表明平面1对小球无弹力作用。

例图中物体a、b均处于静止状态,a、b间肯定有弹力的是 ()

答案B在题图A、C、D中,若将物体b拿走,物体a仍能保持原来的静止状态,表明物体a、b间无弹力作用,而对于B图中的状况,若将物体b拿走,物体a会向右运动,故物体a、b间存在弹力。

解题感悟

弹力的产生必需同时具备两个条件:

(1)物体间相互接触;

(2)接触面相互作用发生形变,且要复原原状。

1.下列各图中小球之间不