3.2 弹力
【学习目标】
1．知道弹力产生的条件．
2．知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向．
3．知道形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律．会用胡克定律解决有关问题．
【学习重点】
1．弹力有无的判断和弹力方向的判断．
2．弹力大小的计算．
【学习难点】
弹力有无的判断及弹力方向的判断．
【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【知识链接】
【学习过程】
任务一、弹性形变和弹力
（看书p54独立完成以下内容，有问题的小组讨论解决）
（A级）1、（组内之间相互提问）什么叫做弹性形变？什么叫做非弹性形变？
（弄清楚概念后，请举出生活中有关弹性形变的例子，上课时看哪小组举的多）
（B级）2、（先看书，然后脱离课本用自己的语言说一说）什么叫弹力？弹力产生的条件是什么？
做一做：（B级）1、关于弹力的产生，下列说法中正确的是……………………………( )
A.只要两物体相接触就一定产生弹力
B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C只要物体发生形变就一定有弹力产生
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用
任务二、几种弹力
（B级）1、（小组讨论完成）常见弹力有几种？举例说明，分析它们是怎样产生的以及它们的方向？
（A级）2、（看书p55的演示，体现物理的一种什么方法？）
做一做：（B级）2、如图所示图中的球和棒均光滑，试分析它们所受到的弹力？（用铅笔、直尺规范作图，完成后组内交流，如有疑难上课时提出师生共同解决）．
任务三：胡克定律（高考涉及弹簧类问题很多，胡克定律是解决问题的关键）
（看书p56独立完成以下内容）
（A级）1、胡克定律的内容：
表达式：（你能分清各个字母的物理意义吗？）
（B级）3、不同的弹簧的劲度系数是不同的，生活中所说的弹簧的“硬”、“软”指的就是劲度系数。弹簧的劲度系数与哪些因素有关？（小组讨论完成）
做一做
（B级）2、一根长6cm的橡皮条上端固定，下端挂0.5N物体时长度为8cm，要再拉长1cm则再挂多重物体？劲度系数是多少？
【达标检测】
（A级单项）1、关于弹性形变的概念，下列说法正确的是( )
A、物体形状的改变叫弹性形变
B、一根铁丝用力折弯后的形变就是弹性形变
C、物体在外力作用后能够恢复原状的形变叫弹性形变
D、物体在外力作用后的形变叫弹性形变
（B级单项）2．关于弹力产生的条件，下列说法中正确的是( )
A直接接触的物体间一定会产生弹力 B不直接接触的物体间一定不会产生弹力
C只有发生弹性形变的物体间才会产生弹力
D．发生弹性形变的物体间一定会产生弹力
（B级多项）3、关于弹力下列说法正确的是( )
A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力
B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力
C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大
D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同
（B级多项）4．关于弹力的方向，下列说法中正确的是( )
A压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体
B支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体
C绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向
D．绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
（B级多项）5、一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（??? ） A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变
B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变
C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变
（C级）多项6、.如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是 ( )
A.弹簧的劲度系数是2 N／m
B.弹簧的劲度系数是2X103N／m
C.当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧伸长为x2＝40 cm
D.当弹簧伸长为x1＝20cm时，弹簧产生的拉力是F1＝200 N
（C级）7、一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14㎝，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8㎝，试求该弹簧的劲度系数与原长
3.2 弹力
（二）过程与方法
1、培养学生根据弹力产牛的条件分析弹力方向的能力。
2、体验显示微小形变的方法。
3、帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。
（三）情感、态度与价值观
1、利用实验培养学生的观察能力，激发学生对物理规律的求知欲。
2、培养学生科学的研究问题的方法。
★教学重点
1、弹力产生的条件、弹力的方向。
2、胡克定律及应用。
★教学难点
1、相互接触的物体间是否有弹力的判断。
2、弹力方问的确定。
★教学方法
实验——观察——思考——归纳
★教学用具：
传感器、计算机、弹簧、小车、砝码、弹簧称、带有支架的平面镜（两个）、刻度尺、激光光源、墨水瓶（灌满红墨水）等。
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：展现常见的一些相互作用（推、拉、提、压、举等）。提出问题，引导学生观察、思考其相互作用的共同点及本质。
学生活动：亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用，并在教师的引导下，观察分析。
点评：列举实际问题分析现象，培养学生抽象概括的能力，并导人新课。
（二）进行新课
1、对“弹性形变和弹力”的学习
教师活动：指导学生实验，提出弹性形变和弹性限度。
学生活动：学生实验体会，归纳总结。
点评：通过拉长和压缩弹簧，使学生认识弹性形变，并理解弹性限度。
教师活动：教师启发学生思考推、拉、提、压、举等力是怎样产生的？
学生活动：学生进一步分析归纳总结。
点评：结合对前面实验的观察和分析，进一步培养学生抽象概括的能力。
教师活动：实验讲解，学生观察思考，掌握方法。
学生活动：学生观察思考，体验观察微小形变的法，提高实验能力。
点评：观察微小形变，培养观察能力和掌握显示微小形变的方法。
2、对“几种弹力”的学习
教师活动：教师演示，学生观察，启发学生思考，分析弹力的方向。
学生活动：学生观察分析，归纳出弹力的方向。提高学生分析、判断和归纳的能力。
点评：在掌握弹力产生条件的基础上，思考弹簧和绳子产生的弹力方向，提高学生的判断分析能力。
教师活动：教师引导学牛总结归纳弹力的方向。
学生活动：学生分析常见的弹力的力向。并进行总结。
点评：小结弹力的方向，提高学生的综合能力。
3、对“胡克定律”的学习
教师活动：指导学生进行实验研究，从感性认识出发，上升到理性认识。
学生活动：学生实验探究，讨论交流，得出结论。
点评：感受弹簧弹力的大小与弹簧形变的关系。
教师活动：利用传感器，通过计算机实时测量，处理试验数据，分析买验结果。
学生活动：学生观察思考，通过计算机演示物理量之间的关系。
点评：实验研究――胡克定律，使学生了解科学的研究问题的方法。
教师活动：指导学生如何对数据进行处理（利用图象处理），如何分析图象找出规律。
学生活动：学牛讨论交流，总结现津，得出结论。
点评：培养学生进行数据分析、探索和寻找数据之间的关系，发现物理规律的能力。
教师活动：指导学生做F-x图象，利用数学知识确定F和x的关系，找出物理规律。
学生活动：学生利用用实验数据做图象，进一步体验用图象处理数据的方法。
点评：掌握用图象处理实验数据的方法。
（三）课堂总结、点评
判断弹力的方向及计算弹力的大小是这节课学习的重点。只有掌握了弹力方向的判断方法，确定了弹力的方向，才能为今后的受力分析打下良好的基础。弹力大小的计算在今后也将有许多实际的应用，方法有多种，主要有：利用平衡条件及动力学规律，利用公式F=kx来计算。
（四）实例探究
☆关于弹力产生的原因
1、下列说法正确的是
A、木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的
B、用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头发生形变而产 生的
C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上
D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
2、放在水平桌面上的书，在重力的作用下与桌面互相接触，由于书发生了微小的形变，产生了 对 的 力，其方向 。
☆弹力产生的条件
3、已知物体甲和乙之间有弹力的作用，那么
A、物体甲和乙必定直接接触，且都发生形变
B、物体甲和乙不一定直接接触，但必定都发生形变
C、物体甲和乙必定直接接触，但不一定都发生形变
D、物体中和乙不一定直接接触；也不一定都发生形变
☆对弹力的理解
4、关于弹力的下列说法中，正确的是
A、只有发生形变的物体，才会对它接触的物体产生弹力
B、只有受弹簧作用的物体才受到弹力
C、通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力
D、压力和支持力的方向总是垂直接触面
5、画出图中物体受力的示意图
☆对胡克定律的应用
6、一弹簧秤由于弹簧老化而换用了一新弹簧。将弹簧秤竖直挂起来，当下面不挂重物时其指什恰好指在5N刻度处，当弹簧下挂上20N的重物时，弹簧秤示数为30N，当弹簧下挂上多重的物体时弹簧秤的示数为100N？
★课余作业
课后完成课本59页“问题与练习”中的习题。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
3.2 弹力
时间：45分钟 满分：100分
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．如下图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的判断，下图中大致正确的是( )
2．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
3．下列叙述中错误的是( )
A．压力、支持力和拉力都是弹力
B．压力和支持力的方向垂直于接触面
C．轻绳、轻杆上产生的弹力总是在沿绳、杆的直线上
D．轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不在沿杆的直线上
4．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为( )
A．L0＝0.02 m k＝500 N/m
B．L0＝0.10 m k＝500 N/m
C．L0＝0.02 m k＝250 N/m
D．L0＝0.10 m k＝250 N/m
5．如图所示，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是( )
A．重力、绳的拉力
B．重力、绳的拉力、斜面的弹力
C．重力、斜面的弹力
D．绳的拉力、斜面的弹力
二、多项选择题(每小题6分，共18分)
6．下列说法不正确的是( )
A．木块放在桌面上受到向上的支持力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．用一根细竹杆拨动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由于木头发生形变而产生的
C．绳对物体的拉力方向总是竖直向上
D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的
7．关于胡克定律，下列说法中正确的是( )
A．由F＝kx可知，弹力F的大小与弹簧的长度x成正比
B．由k＝可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧长度的改变量x成反比
C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，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
8．如下图(1)和图(2)所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是( )
A．弹簧的劲度系数是2 N/m
B．弹簧的劲度系数是2×103 N/m
C．当弹簧受800 N的拉力作用时，弹簧伸长40 cm
D．当弹簧伸长20 cm时，弹簧产生的拉力是200 N
三、非选择题(共52分)
9．(4分)确定如下图中甲和乙所示的棒和球所受的弹力的方向．
答案
课后作业
1．C
2．C 本题考查弹力与弹簧伸长长度的关系，意在考查考生对胡克定律的理解．由胡克定律可知，当弹簧压缩时有F1＝k(l0－l1)，当弹簧拉伸时有F2＝k(l2－l0)，综合以上两式可得k＝，C正确．
3．C 压力、支持力和拉力都是根据效果命名的，其性质都是弹力，其方向总垂直于接触面，故A，B说法都是正确的．对细绳来说，形变只能是拉伸形变，因此弹力的方向只能沿绳的方向．但对杆来说，形变不只是拉伸形变，它还可以是弯曲形变，故轻杆上的弹力方向可以不在杆的直线上，故选项C的说法是错误的，D的说法是正确的．
4．D 由胡克定律可知15＝k(0.16－L0)，20＝k(0.18－L0)，解得k＝250 N/m，L0＝0.10 m，故选D.
5．B 小球在任何情况下都受到重力的作用，由于绳子斜拉，故小球和斜面有挤压，受到斜面给的弹力作用，也受到绳的拉力作用，缺少哪个力，它都不可能静止．
6．ABC 发生弹性形变的物体对对方产生弹力，A，B错，D正确．绳对物体的拉力方向总是沿绳收缩的方向，并不总是竖直向上，C错．
7．CD 胡克定律F＝kx中，x是弹簧伸长或缩短的长度；k是劲度系数，与弹簧本身的性质有关，与F，x均无关，故A，B错误，C，D正确．
8．BC 由原题图可知k＝＝＝ N/m＝2×103 N/m，故B正确．当弹簧受800 N的拉力作用时，x＝ m＝0.4 m＝40 cm，故C正确．当弹簧伸长20 cm时，F＝kx＝2×103×20×10－2N＝400 N，故D错误．
9．如图所示．
解析：弹力是一种接触力，产生的条件是物体要相互接触并发生弹性形变．接触处可以是面、点或线，弹力垂直于接触处的切面，方向跟施力物体恢复原来形状的趋势一致，指向受力物体，也即指向形变消失的方向．如图所示．
10.(12分)如下图中，物体A的重力均为5 N，加在物体上的力F也均为5 N．在图中各种情况下，物体A对支持面的压力应分别为
A．__________N B．__________N
C．__________N D．__________N
E．__________N F．__________N
11．(12分)某弹簧的劲度系数k＝3×103 N/m，当它伸长1.5 cm时，产生的弹力是多大？当它受到150 N拉力时，它应伸长多少？当它受到75 N压力时，它应缩短多少？(假设均不超过弹性限度)
12．(12分)质量为70 kg的人通过定滑轮将质量为10 kg的物体拉起，如下图所示，人至少用多大的力拉绳？地面对人的支持力多大？
13．(12分)一根弹簧，其自由端B在未悬挂重物时，正对刻度尺的零刻度线，如右图所示，挂上100 N的重物时正对着刻度20.试问：
(1)当弹簧分别挂50 N和150 N的重物时，自由端所对刻度尺读数应是多少？
(2)若自由端所对刻度是18，这时弹簧下端悬挂多重的重物？
答案
10.A.5 B．10 C．0 D．0 E．5 F．0
11．45 N 5 cm 2.5 cm
12．98 N 588 N
解析：由二力平衡条件知，要把重物拉起，绳对重物的拉力至少等于物体重力．由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小．又根据力的可传递性，人对绳子的拉力大小至少等于物体的重力．即F＝mg＝10×9.8 N＝98 N.
再取人为研究对象，在竖直方向上受到绳子的拉力F′和地面的支持力FN及向下的重力G，
如图所示，则地面对人的支持力FN＝G－F′＝588 N.
13．(1)10 30 (2)90 N
解析：(1)设挂50 N和150 N重物时，自由端所对刻度尺值分别是x1，x2，由胡克定律F＝kx 其中k是一定的．
＝，所以x1＝10；
＝，所以x2＝30.
(2)设自由端刻度是18时，所挂重物为G，由胡克定律＝ G＝90 N.
课件16张PPT。第三章
相互作用预
习
作
业课
后
作
业随
堂
作
业
弹力
