一、课堂导入
在运动场上跳远时要用踏跳板,撑杆跳高运动员的杆,都是利用他们弹性形变时的弹力,同学们还可以举出许多利用弹力得力子,谁来说? 学生回答拉弓射箭、跳跳床、跳水踏跳板 ……
那弹力是怎样产生的呢?
二、新课传授
1、形变:
物体在力的作用下发生的形状或体积改变
2、弹性形变:
在形变后能够恢复原状,这种形变叫弹性 形变
3、弹性限度:
如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力后,物体就不能完全恢复原来的形状,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来的形状,对与它接触的物体发生力的作用,这种力叫做弹力
2、产生条件:① 直接接触
② 在接触面上发生弹性形变
3、弹力有无的判断:
a.直接判断:
1、两物体是否相互接触。
2、接触处是否产生弹性形变。
b.假设存在法:
例 :光滑水平面上AB两物体紧挨着保持静止,则它们之间有弹力吗?
解:直接判断法无法判断出,因为你根本看不出它们之间是否有弹性形变。可以用假设法。假设AB之间有挤压,则A对B有向右的弹力,B对A有向左的力。真是这样,则AB均不能保持静止,与
题
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设矛盾。所以没有挤压。
4、弹力的方向:与施力物体形变方向相反
1、两平面接触:垂直于接触面。 2、点面接触:垂直于面。 3、点点接触:垂直于公切面。
4、轻绳(不计质量):沿绳子收缩的方向 5、轻杆(不计质量):不一定沿杆的方向。
4、弹力的大小——胡克定律:
1、内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2、公式: F = k x
其中:k——弹簧的劲度系数
单位:牛每米, 符号N/m
x——弹簧伸长(或缩短)的长度
例1、下列关于弹力的说法不正确是( A )
A、只要两个物体接触就一定能产生弹力
B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力
C、压力、支持力、拉力都是弹力
D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面
例2、关于胡克定律F=kx中的x,下列说法正确的是( C )
A、x是弹簧伸长后或压缩后的长度
B、x是弹簧原来的长度
C、x是弹簧变化(伸长或压缩)的长度
D、x是弹簧原长加后来的长度
三、巩固训练
1.已知甲、乙两物体之间有弹力的作用,那么下列说法中正确的是 ( )
A.甲、乙两物体一定直接接触且都发生了形变
B.甲、乙两物体一定直接接触但不一定都发生形变
C.甲、乙两物体不一定直接接触但一定都发生形变
D.甲、乙两物体不一定直接接触也不一定都发生形变
2.关于胡克定律,下列说法正确的是 ( )
A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比
B.由k=F/x可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量x成反比
C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小
3.一物体静止在水平桌面上,则以下说法正确的是 ( )
A.物体对桌面的压力就是重力
B.物体对桌面的压力使桌面产生了形变
C.桌面的形变产生了对物体的支持力
D.桌面对物体的支持力使物体产生了形变
4.下列各图中,P物体对Q物体的压力的示意图有明显错误的是 ( )
5.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.1N、0
B.0、1N
C.2N、1N
D.1N、1N
6.如图所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是L0=10cm,劲度系数k=500N/m.若图中悬挂的两重物质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26cm,则(g取10m/s2) ( )
A.m=3kg B.m=2kg
C.m=1.5kg D.m=1kg
7、探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长l0和劲度系数k分别为 ( )
A.l0=0.02m k=500N/m B.l0=0.10m k=500N/m
C.l0=0.02m k=250N/m D.l0=0.10m k=250N/m
二、非选择题
8、由实验测得弹簧的弹力F与弹簧的长度L的关系如下图所示,则弹簧的原长为_________cm,劲度系数为_______N/m.
三、计算题
9、如图甲所示,将G=50N的物体静止悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,弹簧的弹力是多大?将弹簧从挂钩处摘下,在O点施加一个竖直向上的50N的拉力(如图乙所示),物体仍然静止.那么,弹簧的伸长量是多少?
10.(10分)一根弹簧的伸长(Δl)和所受的外力(F)之间的关系如图所示,弹簧原长l0为50cm,试就图象回答:
(1)若要使弹簧伸长到60cm,需要多大的拉力?
(2)如果用900N的拉力(仍在弹性限度内),弹簧的长度变为多少?
11.(10分)弹簧原长为10cm,把弹簧一端固定,另一端悬挂1N重的砝码,弹簧的长度为11cm,弹簧的劲度系数为多大?如果把三根这样的弹簧一根接一根连接起来,在最下边的弹簧末端悬挂1N重的砝码,三根弹簧的总长为多少?
12.(10分)如图所示,GA=100N,GB=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,求物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量?
1、
答案
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:A 解析:物体接触挤压作用,才能产生形变.能恢复原状的是弹性形变.
2、答案:ACD 解析:F=kx是在弹性限度内成立的.k是由弹簧自身因素决定的,与外力无关.
3、答案:20 1.5×103 解析:由图线,可知不挂重物时,弹簧的原长为20cm,k==1.5×103N/m.
4、答案:BCD 解析:弹力和重力的施力物体不同,作用点也不相同,故选项A错误;弹力的施力物体是已发生形变的物体,弹力是施力物体对使其发生形变的物体的作用,故选项B、C、D正确.
5、答案:BCD 解析:首先P对Q物体的压力一定作用在Q物体上,所以选项B、D错误.其次,压力的方向应垂直于接触面指向Q物体,所以选项C错误,A正确.故应选B、C、D.
6、答案:D 解析:弹簧测力计读数是在它处于平衡状态时读数,两侧拉力大小相等.
7、答案:50N 2.0cm
解析:两个状态物体都处于平衡,则弹簧的弹力为F=50N.拉力提弹簧时,其伸长仍为2.0cm.
8、答案:(1)300N (2)80cm 解析:(1)由题图可知:弹簧伸长Δl=l1-l0=(60-50)cm=10cm,需要的拉力为F1=300N. (2)当拉力为F2=900N时,弹簧伸长Δl2=30cm,所以弹簧的长度变为l=l0+Δl2=(50+30)cm=80cm.
9、答案:D 解析:对B弹簧有kxB=mg,对A弹簧有kxA=2mg,得xA+xB=,m===kg=1kg.故选项D正确.
10、答案:100N/m 33cm 解析:k==100N/m.三根弹簧连接后,每根弹簧的弹力相同,均为1N,每根弹簧的伸长量均为1cm,故三根弹簧的总长为33cm.
四、师生小结
1、弹力以及弹力产生的条件
2、压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比