2023學(xué)年完整公開課版彈力

3.2彈力授課老師：麗水二中：郭家旺一、彈力概念：1、形變：物體的體積、形狀發(fā)生改變物體形變的條件：發(fā)生形變的物體受到外力的作用2、彈性形變：在外力停止作用后，能夠恢復(fù)原狀的形變。3、范性(范性）形變：撤去使物體發(fā)生形變的外力后，物體不能完全恢復(fù)原狀的形變。4、彈性限度：物體能夠發(fā)生彈性形變的最大限度。（1)彈力：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體有力的作用。這種力叫做彈力。5.彈力概念：（2）彈力產(chǎn)生的條件：1、兩物體相互接觸

2、接觸處產(chǎn)生彈性形變。

常見的幾種彈力：②壓力③支持力④拉力⑤浮力①彈簧的拉力和壓力二、彈力有無的判斷：

1、兩物體是否相互接觸。

2、接觸處是否產(chǎn)和彈性形變。（一）、直接判斷：（二）、假設(shè)存在法：例、光滑水平面上AB兩物體緊挨著保持靜止，則它們之間有彈力嗎？ABAB解：直接判斷法無法判斷出，因?yàn)槟愀究床怀鏊鼈冎g是否有彈性形變。可以用假設(shè)法。假設(shè)AB之間有擠壓，則A對(duì)B有向右的彈力，B對(duì)A有向左的力。真是這樣，則AB均不能保持靜止，與題設(shè)矛盾。所以沒有擠壓。(三)、隔離法:AB將相互接觸的兩個(gè)物體中拿走一個(gè)，看對(duì)另一個(gè)物體是否有影響解：取走B球后，A仍靜止，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未變化，可以斷定AB之間原來沒有作用力。A[例1]試分析圖3－2－3中的球是否受彈力作用，若受彈力，試指出其施力物體。圖3－2－3[思路點(diǎn)撥]

判斷彈力的有無可采用假設(shè)法：假設(shè)把與物體接觸的面或點(diǎn)去掉，看物體還能否在原位置上保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用。1．如圖3－2－4所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，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(gè)B．2個(gè)C．3個(gè) D．4個(gè)圖3－2－4解析：假設(shè)繩1對(duì)球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外，球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這3個(gè)力的作用下球不可能保持平衡而靜止，所以繩1不可能對(duì)球施加拉力，則選項(xiàng)B正確。答案：B形變方向彈力方向形變方向（四）、彈簧的彈力彈簧被壓縮彈簧被拉伸原長(zhǎng)彈力方向（五）、壓力和支持力產(chǎn)生桌面形變物體受到支持力FN物體形變FN桌面受到壓力物體受到支持力桌面受到壓力繩子的拉力未受到拉力時(shí)繩子形變方向拉力浸在水中的物體受到浮力水向下形變物體受到浮力書由于重力的作用而壓迫桌面，使書和桌面同時(shí)發(fā)生微小形變，要恢復(fù)原狀，對(duì)桌面產(chǎn)生垂直于桌面向下的彈力F1，這就是書對(duì)桌面的壓力；桌面由于發(fā)生微小的形變，對(duì)書產(chǎn)生垂直于書面向上的彈力F2，這就是桌面對(duì)書的支持力。結(jié)論：壓力、支持力都是彈力。壓力的方向總是垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。（壓力、支持力的方向總是垂直于支持面而指向受力物體）

壓力、支持力的方向懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩，使重物、懸繩同時(shí)發(fā)生微小的形變。重物由于發(fā)生微小的形變，對(duì)懸繩產(chǎn)生豎直向下的彈力F1，這是物對(duì)繩的拉力；懸繩由于發(fā)生微小形變，對(duì)物產(chǎn)生豎直向上的彈力F2，這就是繩對(duì)物體的拉力。

結(jié)論：拉力是彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。（沿著繩而指向繩中部）

繩的拉力的方向三、彈力的方向①壓力、支持力的方向：垂直于支持面而指向受力物體②繩的拉力的方向沿著繩而指向繩收縮的方向（指向繩中部）彈力的方向確定總結(jié)：從施力物體指向受力物體，與施力物體形變方向相反。1、繩子的拉力方向是沿繩子而指向繩子收縮的方向。2、壓力（支持力）的方向總是垂直于支持面而指向被壓（被支持）的物體。判斷下列支持面對(duì)物體彈力的方向平面與平面接觸，彈力垂直平面。點(diǎn)與平面接觸，彈力通過接觸點(diǎn)而垂直平面。曲面和曲面接觸，彈力通過接觸點(diǎn)垂直于公切面。（相當(dāng)于點(diǎn)與點(diǎn)）判斷下列支持面對(duì)物體彈力的方向點(diǎn)和曲面接觸，彈力通過接觸點(diǎn)垂直于切面點(diǎn)和線接觸，彈力通過接觸點(diǎn)垂直于線4、輕繩（不計(jì)質(zhì)量）：沿繩子收縮的方向。5、輕桿（不計(jì)質(zhì)量）：不一定沿桿的方向。

按下列要求畫出圖4—8中彈力的方向：(1)擱在光滑豎直墻與水平地面間的棒在A、B兩處受到的彈力；例題：(2)擱在光滑半球形槽內(nèi)的棒在C、D兩處受到的彈力；

(3)用細(xì)繩懸掛、靠在光滑豎直墻上的小球受到的彈力。例：畫出下列物體所受到的所有彈力。O四、胡克定律：實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1、胡克定律內(nèi)容：

在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比。2、公式：

其中：K——彈簧的勁度系數(shù)(其大小跟彈簧的形狀、大小、長(zhǎng)短、鋼絲的線徑、材料等因素有關(guān))

單位：牛每米，符號(hào)N/mx——彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度F=KxLL0x拉伸過程xL0L壓縮過程理解形變量(伸縮量）FF[重點(diǎn)詮釋]1．彈簧的彈力

(1)應(yīng)用胡克定律F＝kx求解。其中，x為彈簧的形變量［可能為伸長(zhǎng)量l－l0，也可能為縮短量l0－l］k為彈簧的勁度系數(shù)，k只與彈簧本身有關(guān)，由彈簧本身的材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)、匝數(shù)等因素決定。它反映了彈簧的軟硬程度，k值越大，彈簧越硬，其長(zhǎng)度越難改變。(2)彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系可用F-x圖像表示，如圖3－2－1所示，圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)。

(3)由于F1＝kx1，F(xiàn)2＝kx2，ΔF＝F2－F1＝kx2－kx1＝k(x2－x1)＝kΔx，因此，彈簧上彈力的變化量ΔF與形變量的變化量也成正比關(guān)系，即ΔF＝kΔx。圖3－2－12．彈力的計(jì)算除彈簧這樣的彈性體之外的彈力大小的計(jì)算，一般要借助物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解。比如，懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體受繩向上的拉力和重力作用。根據(jù)二力平衡，可知繩的拉力大小等于物體重力的大小。[例3]

一根輕彈簧在10.0N的拉力作用下，長(zhǎng)度由原來的5.00cm伸長(zhǎng)為6.00cm。

(1)當(dāng)這根彈簧長(zhǎng)度為4.20cm時(shí)，受到的壓力有多大？彈簧的勁度系數(shù)為多大？

(2)當(dāng)彈簧受到15N的拉力時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度是多少？

[審題指導(dǎo)]解答此題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

(1)彈簧的形變量是指彈簧相對(duì)原長(zhǎng)的變化量。

(2)當(dāng)彈簧相對(duì)原長(zhǎng)伸長(zhǎng)時(shí)有x＝l1－l0。

(3)當(dāng)彈簧相對(duì)原長(zhǎng)縮短時(shí)有x＝l0－l2。[答案]

(1)8.0N

1.00×103N/m

(2)6.5cm在應(yīng)用胡克定律時(shí)一定要分清彈簧的長(zhǎng)度l、彈簧的原長(zhǎng)l0以及彈簧的形變量x三個(gè)量之間的關(guān)系，正確地應(yīng)用定律公式。

［借題發(fā)揮］3．水平桌面上放置一根彈簧，在彈性限度內(nèi)對(duì)其施加30N的拉力時(shí)，其長(zhǎng)度為20cm，對(duì)其施加30N壓力時(shí)，其長(zhǎng)為14cm，試求該彈簧的