第2节 弹力（学案）
课前预习学案
一、预习目标
1、知道常见的形变.
2、了解弹性、弹性形变和弹性限度。
二、预习内容
1、形变： 叫做形变.
2、形变种类： 、 、 、 。
3、弹性：在撤去外力后，物体具有 的性质。
4、弹性形变：撤去外力后, 可以 的形变叫弹性形变。
5、弹性限度：物体在形变时如超过了 ，在撤去外力后，物体不能恢复原状。
6、弹力：发生 的物体由于要恢复原状，会对与它 产
生力的作用。这种力叫弹力.
三、提出疑惑
课内探究学案
学习目标（包括重难点）
1、知道胡克定律。
2.经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。
3.在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
学习过程（自主学习、合作探究、精讲点拨、有效训练）
（一）、探究形变和弹力
1、观察显示微小形变的两个实验（教材第55页图3-2-4、? 教材第56页图3-2-6）
2、弹力：发生 的物体由于要恢复原状，会对与它 产
生力的作用，这种力叫弹力.
讨论1：该实验在设计思想中运用了什么方法？
讨论2：
1、弹力产生的条件：① ② 。
2、弹力的大小与什么因素有关？
3、假设法判断“有”“无”弹力。
4、弹力的方向怎样？（如图一所示）
结论1：通常所说的压力和支持力都是弹力.压力的方向: 支持面指向 物体；支持力的方向： 支持面指向 物体；
结论2：通常所说的拉力也是弹力，绳的拉力是绳对所拉物体的弹力，方向沿绳子指向 .。
图一
（二）、胡克定律
实验：在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码，当钩码的数量增加时，弹簧中的弹力加大，弹簧的伸长增大，把读出的数据记录在表中。
如何从表中的数据找出F随X变化的规律？
1、胡克定律：在 内，弹簧弹力F的大小与弹簧的形变量（伸长或缩
短）量x成
2、表达式： 。
3、说明：k为劲度系数，跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关，这个量反映了弹簧的特性。K的单位是 。
三、反思总结
本节重点回顾：
弹力 （1）定义；（2）产生条件；（3）方向；（4）大小（胡克定律）
四、当堂检测
1.画出下列物体受到的弹力。
通过画图分析：面面接触，点面接触，点点接触的弹力的规律：
1、面面接触：
2、点面接触：
3、点点接触：
总结出弹力方向的特点： 两物体的接触面.
2：如图，细绳竖直拉紧，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
3：关于弹力的产生，以下说法正确的是（ ）
A.相互接触的物体之间必有弹力的作用
B.不接触的物体之间一定没有弹力的作用
C.物体发生了形变，必有其他物体对它施加了弹力的的作用
D.两个物体之间有弹力的作用，这两个物体一定都发生了形变
有一根弹簧的长度是15厘米，在下面挂上0. 5千克的重物后的长度变成了18厘米，求弹簧的劲度系数。
课后练习与提高
1、一本书放在水平桌面上（ ）
书对桌面的压力就是书的重力。
书对桌面的压力，施力物体是地球。
书对桌面的压力在数值上等于它所受的重力。
桌面对书的支持力和书对桌面的压力大小相等，所以书才处于平衡状态。
2、如图，地面所受的力是（ ）
A对地面压力。
B对地面的压力
A和B的重力
B的重力
3、关于压力和支持力，说法正确的是（ ）
压力和支持力都是弹力。
压力和支持力是对平衡力。
压力是物体对支持物的弹力，方向总是垂直于支持面指向支持物。
支持力是支持物对被支持物体的弹力，方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。
4、三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径均相同的光滑圆球abc，支点PQ在同一水平面上，a的重心位于球心，b、c的重心位于球心的正上方和正下方，如图，三球皆静止，试分析三种情况下支点PQ对球的弹力方向是怎样的？
5、两根完全相同的轻弹簧A和B，劲度系数均为k，与静止两个质量相同均为m的小球连起来，静止时A伸长为多少？
参考答案
当堂检测
1.（略）；2、A；3、BD；4、167N/m
课后练习与提高
5、【答案】
【解析】分别对1、2球进行受力分析：
因为1球和2球均静止，所以每个球所受的合外力应该为0，则有
3.2 弹力 学案
【要点导学】
1．物体在外力的作用下，所发生的 或 的改变叫形变，在外力停止作用后，能够 的形变叫弹性形变。 2．发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力． 3．弹力产生的条件：
（1）两物体必须直接接触；
（2）两物体接触处发生形变（相互挤压）．
弹力是接触力．互相接触的物体间也不一定有弹力，要看接触处是否发生形变．有些形变不容易看出，可用假设法判定．
4．弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反．具体地说：
（1）绳的拉力方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．
（2）压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体．
5．胡克定律F=kx
（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算．
（2）式中的k为弹簧的劲度系数，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与弹簧的长短、粗细及材料有关．
（3）x为弹簧的形变量的大小。
【范例精析】
例1一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
解析：地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。
物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。
本题正确的选项是BC。
拓展：通过本题可以看出，弹力也是成对产生的。甲对乙挤压使乙产生形变，乙就会对甲产生弹力；同时乙对甲的弹力也使甲产生形变，甲的形变就对乙产生了弹力。一个物体的形变只能对别的物体产生弹力，不能对自己产生弹力。
正确解答 C
例2．如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（??? ）
A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用
B.物体受重力、B点的支持力作用
C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用
D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用
解析：本题要排除二个干扰，一是地面的弹力就是B点的支持力；二是A点有没有弹力，在A点球虽然与墙壁接触但相互间没有挤压，所以在A点没有弹力。那么怎么样判断A点没有相互挤压的呢？我们可以用假设法，设想A处的墙壁撤消，球仍然保持静止状态，所以在A处没有弹力。
本题正确的选项是B。
拓展：在某些接触点处有无弹力难以确定时都可以用上述的假设法判断。我们设想B处的水平地面撤消，那么球就会下落，这就说明B处是有弹力的。例如图3-2-2中要判断静止的球与光滑平面AB、BC之间是否有弹力作用？
我们也可以用假设法：若将AB去掉，看受力物体球仍可以保持静止状态．故球A只受一个弹力N作用．
?
例3．画出下列物体（物块或球）受到的弹力。
解析：根据弹力产生的因素：物体相互接触；物体间有弹性形变。可画出各物体所受的弹力情况。
?? 拓展：支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体,与使物体发生形变的外力方向相反.平面与平面接触, 弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触, 弹力方向垂直于平面,也垂直于曲面的切线；曲面与曲面接触, 弹力方向垂直于公切线；点与平面接触,弹力方向垂直于平面；点与曲面接触,弹力方向垂直与曲面的切线方向.绳子产生的弹力方向总是沿绳子方向。
例4 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．
解析：弹簧受拉力伸长时胡克定律的形式为F1=k(L1-L0) ，
即 80=k(14- L0)
弹簧受压力缩短时胡克定律的形式为F2=k(L0 -L2) ，
即 40=k (L0 - 8) ，
有上面两式可得到
k=20 N/cm , L0= 10 cm
拓展：应用胡克定律解题时，一定要正确找出形变量（一般应确定弹簧未形变时端点的位置），即拉伸或压缩的长度，而本题中的14cm和8cm，均指弹簧在某状态时的长度.
【随堂练习】
⑴当接触双方一方为平面，另一方为平面、曲面或点时，正压力或支持力总是垂直于接触的平面，并指向受力物体。
练习：分析下面接触物体间的支持力和正压力。
⑵当接触双方一方为曲面，另一方为曲面或点时，正压力或支持力总是过接触点，垂直于过接触点的切面，并指向受力物体。
练习：分析下面接触物体间的支持力和正压力。
⑶线、绳、链条等柔体的拉力是对所拉物体的弹力，方向总是沿着柔体而指向柔体收缩的方向；轻弹簧既可对物体施以拉力，也可施以推力，其方向均沿轻弹簧所在的直线。
练习：分析下面轻绳或轻弹簧中弹力的方向。
弹力概念：发生弹性形变的物体（施力物体）由于要恢复原状，对跟它接触的物体（受力物体）产生一种力的作用，这种力叫弹力。
相互接触
产生条件
发生弹性形变
§3.2 弹力
压力或支持力的方向：垂直于接触面；
方向： 并指向受力物体。
绳的拉力方向：沿着绳的收缩方向
大小：形变的程度越大，产生的弹力也越大。
（弹簧弹力大小：胡克定律：F=kx ）
【弹力和胡克定律练习题】
一、选择题
1．图1，一个球形物体O静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A、B两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是 [ ]
????????????????
A．物体受三个力，重力、B点的支持力、A点的弹力
B．物体受二个力，重力、B点的支持力
C．物体受三个力，重力、B点的支持力、地面的弹力
D．物体受三个力，重力、B点的支持力、物体对地面的压力
2．小木块放在桌子上，下列说法正确的是 [ ]
A．在接触处只有桌子有弹力产生 B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生
C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力
D．木块对桌子的压力是木块的重力
3．如图2，A、B叠放在水平地面上，则地面受到的压力是 [ ]
A．A和B对地面的压力之和 B．只有B对地面的压力
C．B的重力 D．A和B的重力
4．关于弹力的方向，以下说法正确的是 [ ]
A．压力的方向总是垂直于接触面，并指向被压物
B．支持力的方向总是垂直于支持面，并指向被支持物
C．绳对物体拉力的方向总是沿着绳，并指向绳收缩的方向
D．杆对物体的弹力总是沿着杆，并指向杆收缩的方向
5．用5N的力可以使一轻弹簧伸长8mm，现在把两个这样的弹簧串联起来，在两端各用10N的力来拉它们，这时弹簧的总伸长应是 [ ]
A．4mm B．8mm C．16mm D．32mm
6．如图3，不计悬绳的重量，把B、C两个物体悬吊在天花板A点．当物体静止后，下面哪一对力是平衡力 [ ]
A．天花板对绳的拉力和绳对B物的拉力
B．上段绳对B物的拉力和下段绳对B物的拉力
C．下段绳对B物的拉力和下段绳对C物的拉力
D．下段绳对C物的拉力和C物受到的重力
7．关于胡克定律的下列说法，正确的是 [ ]
A．拉力相同、伸长也相同的弹簧，它们的劲度相同
B．劲度相同的弹簧，弹簧的伸长相同
C．知道弹簧的劲度，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长
D．劲度和拉力、伸长没有关系,它只决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的粗细
8．把一根劲度系数k=1000N/m的弹簧截成等长的两段，每一段弹簧的劲度系数为 [ ]
A．500N/m B．1000N/m
C．1500N/m D．2000N/m
二、填空题
9．用绳提一物体，绳对物体的拉力的方向是______的；对人的手，拉力的方向是______的。
10．如图4所示，小球重为G，放在两光滑平面间，其中一个平面水平，另一平面倾斜，与水平方向夹角为60°，则球对斜面的压力为______。
11．形变的种类有______、______、______。
12．胡克定律的内容是：______、______。
13．一根弹簧挂0.5N的物体时长12cm，挂1N的物体时长14cm，则弹簧原长______。
14．一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N的力拉弹簧，则弹簧伸长______m。
三、计算题
15．如图5，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。
16．两根原长相同的轻质弹簧，将它们两端平齐地套在一起后，下端挂一重物，平衡时两弹簧的弹力比为2：1，若将它们串接后再挂上原重物，平衡时，两弹簧的伸长量之比为多少？
【弹力和胡克定律练习题】参考答案
一、选择题
1、B 2、BC 3、B 4、ABC 5、D 6、D 7、AD 8、D
二、填空题
9、向上，向下 10、0 11、拉伸形变，弯曲形变，扭转形变
12、弹簧弹力的大小与簧伸长(或缩短)的长度或正比
13、25N/m 14、弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力，0.4
三、计算题
15、60N，8cm
16、1∶2
