弹力 同步练习 2
1．下列关于弹力产生条件的说法中正确的是
A．只要两个物体接触就一定有弹力产生
B．轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向垂直
C．压力和支持力的方向总是垂直于接触面
D．形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大
2．当一个物体静止在水平桌面上时，则
A．物体对桌面的压力就是该物体的重力
B．物体对桌面的压力使该物体发生形变[来源:21世纪教育网]
C．桌面形变产生对物体的支持力
D．以上说法都不正确
3．如图3－2－8所示，三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相等的光滑圆球α、b、c，支点P、Q在同一水平面上．α球的重心Oa位于球心，b球的重心Ob位于球心的正上方，C球的重心Oc位于球心的正下方．三个球都处于平衡状态．支点P对α球、b球、c球的弹力分别为Fa、Fb、Fc，则
图3－2－821世纪教育网
A．Fa＝Fb＝Fc B．Fb＞Fa＞Fc
C．Fb＜Fa＜Fc D．Fa＞Fb＝Fc
4．如图3－2－9是某弹簧的弹力F和它的长度x的关系图象，该弹簧的劲度系数是等于________，该弹簧的原始长度是________m．
图3－2－9
5．放在桌面上的台灯，对桌面有压力，其受力物体是________，施力物体是________，漂浮在水面上的小木块受到水的浮力，其施力物体是________，受力物体是________.
6．某弹簧的倔强系数k＝5×103 N／m，当它伸长2.5 cm时，产生的弹力是_________，在受到100 N的拉力作用时，它要伸长________.
7．画出图3－2－10中小球和杆所受的弹力方向图3—2—10
图3－2－10
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[来源:21世纪教育网]
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参考答案
1． C
2． C
3． A
4． F1／（x2－x1）N／m x1
5．桌面 台灯 水 小木块
6． 125 N 2 cm
7．弹力方向如下图所示：21世纪教育网《探究弹力和弹簧伸长的关系》教学设计
新疆北屯高级中学物理课题组 罗亘
【课题分析】
在学生学习了弹力后，知道弹力是一种最基本的性质力，是摩擦力产生的前提和基础。弹力同时也是物体受力分析中最重要的一种力。弹力来源于形变：“弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失”（高一物理必修）。但弹力与形变究竟有何关系，人教版高中物理课本只给出了定性的关系，原因是弹力与形变关系比较复杂。为了降低难度，减小知识的跨越台阶，课程设置为探究性学习，且只研究弹力与弹簧伸长形变的定量关系。
本节课的教学内容新颖，形式比较生动，有讲解，有实验，有板演，有讨论，有归纳，有练习，可以上成一堂比较典型的探究性实验教学课。我们改变课堂视角，在培养学生科学研究方法的教育中作了一些探索，让学生重走科学家的探索之路，体味科学家的探索精神。
【教学目标】
1、加深弹力和形变关系的理解，知道弹力产生的条件；
2、通过实验得到弹力与弹簧伸长量的关系；
3、学习本课题所用的科学方法；
4、培养学生的探索精神和团队协作精神，激发学生的求知欲；
5、提高学生分析、解决实际问题的能力，并体验成功的愉悦。
【教学重点】
弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。
【教学难点】
实验数据的处理方法。
【教学方法】
实验法、谈话法。
【课前准备】
教师准备：（弹簧秤、钩码、直尺、铁架台）12套、CAI课件、多媒体展台。
学生准备：三角板、笔、草稿纸。
【教学地点】
物理多媒体实验室。
【课时安排】
1课时。
【教学过程】
一、复习知识并引入课题
师：[多媒体展示]1、什么是弹力？弹力的方向如何？举例说明。
2、弹力产生的条件是什么？
3、什么叫形变及弹性形变？
生：回忆并作答。
师：根据学生回答纠正总结，并用多媒体展示答案。
1、发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
[来源:21世纪教育网]
例如：放在水平桌面上的书受到桌面对书的弹力，弹力的方向垂直桌面指向书；而桌面受到的弹力方向垂直桌面向下。
挂在电线下面的电灯，受到电线对电灯的弹力，弹力的方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
2、弹力产生的条件是：两物体相互接触且发生弹性形变。
3、物体的形状或体积的改变叫做形变；当物体发生形变时，如果撤消外力，物体又能恢复原状，这种形变叫弹性形变。
师：[在投影上展示]用手拉弹簧，弹簧会伸长，用力越大，弹簧伸长也越大，手放开弹簧，弹簧立即恢复原状。请同学们分析演示的实验原理。
生：……
21世纪教育网
师：分析并设问
弹簧受到拉力会伸长，且平衡时弹簧受到的弹力和外力大小相等，弹簧的伸长越大，弹力也就越大。可见：伸长（原因）→发生形变（原因）→弹力。那么弹力和伸长量之间有什么定量关系呢？本节课同学们通过实验来探究这个关系。
二、实验探究
师：[多媒体投影思考题]
1、采用什么方法给弹簧施力？
2、弹力的大小如何确定？
21世纪教育网
3、需要测量那些数据？如何记录数据？
4、弹簧能否被过分拉伸？
5、什么是弹簧的伸长量？用什么测量？
师：将学生前后两桌四人一组，阅读课文并讨论问题，形成统一答案写在草稿纸上，准备派代表回答。
生：阅读课文并积极讨论。
师：在实验室巡视，并询问情况。
……
师：请学生逐一回答……
师生共同总结：21世纪教育网
1、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力；
2、根据二力平衡条件，当钩码平衡时，弹簧产生的弹力和钩码的重力大小相等。
3、实验需要测量的数据有：弹簧的原长和每次所挂钩码对应的弹簧的长度。数据可用表格记录，也可用有序实数对记录。
4、加在弹簧上的拉力不能太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。
5、用直尺测量弹簧挂钩码时的长度与未挂钩码时的长度之差，就是弹簧的伸长量，
师：将仪器发给学生，每4人一套。
生：学生讨论并得到实验方法：
将弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端挂上钩码静止时，弹力大小等于重物受的重力，以此测量弹力的大小F，从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x（或总长度）。
生：学生实验，并列表记录实验数据。
师：在实验室巡视，检查并指点，让学生进一步思考。抽查学生统计的表格（可能有多种表格），并在实验展台上展示。然后给出参考表格如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
x x0 x1 x2 21世纪教育网
Δx 0 Δx1[来源:21世纪教育网] Δx2
m 0 m1 m2
F 0 F1 F2
引导学生将表格中数据转化为有序实数对：（F，Δx）
1、（F1，Δx1） 2、（F2，Δx2） 3、（F3，Δx3）……
有利于学生利用数学知识，在F -Δx直角坐标系中描点。
师：根据学生设计表格中测量的数据，示范数据的处理方法。
[多媒体展示]示范图形：
1、以弹力为纵坐标，弹簧的伸长为横坐标，建立平面直角坐标系；[来源:21世纪教育网]
2、根据所测数据，在坐标纸上描点；
3、按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（含直线），所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。
生：学生处理数据……
师：抽查学生数据处理情况，抽调几张结果在多媒体上展示，并进行点评，好的给予肯定，差的进行修改和鼓励。
师：1、根据F—Δx图象，猜测F—Δx的函数关系；
2、函数关系式中常数的单位如何？常数由图象中的什么决定？
生：讨论并回答。
师：[投影展示]1、根据图象猜测得到函数：F＝kx；
2、函数表达式中常数的单位是：牛/米（N/m），该常数叫劲度系数。
三、根据实验总结
师：根据实验过程，归纳总结实验步骤。
生：学生归纳总结在草稿纸上。
师：[多媒体展示]几组学生的归纳总结
1、测量弹簧的伸长（或总长），及所受的拉力（或所挂钩码的质量），列表作出记录，要尽可能多测几组数据；
2、将记录数据转化为有序实数对；
3、以力为纵坐标，弹簧的伸长为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点；
4、按照图中各点的分布和走向，试作出一条平滑的曲线（包括直线）。把各点连接起来，尽可能让更多的点落到曲线上，不能落到曲线上的点应大致对称分布在曲线两测。21世纪教育网
5、以弹簧伸长为自变量，写出曲线所代表的函数。
师：归纳实验结论。
生：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F与弹簧伸长的长度Δx成正比。
四、实验拓展
师：同学们，前面我们探究了弹力和弹簧伸长的关系，并得到了结论，如果弹簧被压缩，则弹簧的弹力与弹簧压缩的长度之间又有什么关系呢？
生：学生探索实验……
总结得到：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F与弹簧压缩的长度Δx成正比。
五、例题分析
师：[多媒体展示]题目：由实验测得某弹簧的长度L和弹力的关系如图所示，求：
（1）该弹簧的原长为多少？
（2）劲度系数为多少？[来源:21世纪教育网]
生：学生思考并表述观点。
师：[多媒体给出解答过程]解：弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由图可知该弹簧原长为L0＝15cm。
据劲度系数的定义：
由图线可知，该弹簧伸长Δx＝（25cm－15cm）＝10cm时，弹力ΔF＝50N，所以N/m＝500N/m。
六、课堂练习（潜能开发，思维上升）
师：[多媒体]先出示题目，待学生做完后，再出示答案。
例：某同学在探索弹力和弹簧伸长的关系时，根据实验数据在图上画出了a、b、c、d四个坐标点。
（1）根据a、b、c、d四个坐标点，画出F—Δx图线；
（2）由图线，若弹簧原长50cm，要使弹簧伸长到75cm，需要多大拉力（仍在弹性限度内）？
分析与解答：（1）见图，判断四个坐标点基本在一直线上，使它们均匀分布在直线两侧，这样可以减小偶然误差。
（2）本题k＝600/20（N/cm）＝30N/cm，根据F＝kΔL，得到拉力F＝30×（75－50）N＝750N。
七、家庭巩固练习
1、实验表明：弹簧弹力f的大小与弹簧的形变量x有如下关系f＝kx，下列说法正确的是（ ）
A．式中的k反映了某个具体弹簧的一种性质
B．k与弹簧所受外力大小成正比
C．x是弹簧伸长或缩短后的长度
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D．把某弹簧一分两段，k的大小减小一半
2、有三根完全相同的弹簧，原长为10cm，每根弹簧挂重物G后，弹簧伸长都是1cm。现把三根弹簧依次串接成一条长弹簧，再挂上重物G，则三条弹簧的总长是（ ）
A．31cm
B．33cm
C．36cm
D．30．3cm
3、一根轻弹簧，上端固定，下端悬挂重量为G的物体，弹簧长度为L1，如弹簧下端固定，上端放同一重物，弹簧长度为L2，该弹簧自然长度为 ，劲度系数为 。
4、一个弹簧秤，由于原弹簧损坏，换了一个新弹簧。经测试，不挂重物时，示数为2N，挂100N的重物时，示数为92N，那么，当读数为20N时，所挂重物的实际重量是 。
【教学说明】
本课内容单纯，最终归结为胡克定律：F＝kx。若强迫学生记忆，并加以训练，应对考试，98%的学生是能掌握的，同时还能省一个教学课时。但在中学物理教学中，应对教材进行思想性发掘。对学生进行物理科学研究方法，培养实验研究，理论探索兴趣，献身科学事业等多方面教育。这些教育应渗透在具体课堂教学中。探究弹力与弹簧伸长的关系的教学，不仅仅注重与学生用F=kx解决问题的能力的培养，而且更注重对学生进行物理科学研究方法的熏陶。在本节课的教学中突出了一条研究物理科学的一般方法：“观察现象、初步分析→实验研究→猜测→得出规律→重复实验、检验结论。”
这种在具体知识教学的同时，进行的科学方法教育，使学生领会研究物理规律的一般方法，其重要性不亚于具体物理知识的学习，因为它对学生来说是终生受益的。
参考资料：
[1]《关于物理文化对话》姜水根 北京科学出版社 2002
[2]《志鸿优化设计》任志鸿 海南南方出版社 2004
[3]《教材精析精练》丁尧坚 姜启时 北京人民教育出版社 延边教育出版社 2002
[4]全日制普通高级中学（必修）《物理》第一册 人民教育出版社
[5]《中国中学教学百科全书》（物理卷）阎金锋 沈阳出版社 1990必修一 第三章 2、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.[来源:21世纪教育网]
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）21世纪教育网
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： 。
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
.
21世纪教育网
[来源:21世纪教育网]
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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21世纪教育网
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。
21世纪教育网
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。
附答案：1（略）；2、A；3、BD；4、167N/m
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？
[来源:21世纪教育网]
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
21世纪教育网
物块对桌面的压力
桌面对物块的支持力
绳对灯的拉力
A
B
A
B
1
2
2
mg
FB
1
mg
FB
FA(共29张PPT)
第二节 弹 力
前面我们学习了力的分类，知道力可以按性质和效果来分类。
力按性质可分为重力、弹力、摩擦力等。
双手弯曲塑料直尺，或用手拉伸弹簧，直尺和弹簧会发生什么变化？
形变
物体的形状或体积发生改变, 叫做 形变
按形式分: 拉伸(压缩)形变,弯曲形变,扭转形变
形变的种类
按能否恢复原状分: 弹性形变,非弹性形变(超出弹性限度,也叫范性形变)
如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，
这个限度叫做弹性限度
范 性 形 变
一切物体在力的作用下都会产生形变
1、 有的物体形变较为明显.
(如拉伸的弹簧,弯曲的弓箭)
2、 有的物体的形变极其微小
(如重物放在桌面上)
两个实验观察微小形变
不能发生形变的物体是不存在的
发生形变的物体，对使它发生形变的物体有什么作用效果呢？？
比如说：射箭、弹簧推小车等。
它为什么会产生这样的效果呢？
因为它要恢复原状。
弹力的定义：
发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物
体会产生力的作用，这种力叫弹力.
那么，弹力产生的原因是什么呢？
弹力的施力物体发生了形变
弹力实际上是发生形变的物体对使它发生形变的物体的作用
弹力产生的条件：
1 直接接触
2 有形变（指的是弹性形变）
弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间
一句话，弹力的产生，接触是前提，形变是根本.
弹力的方向:
通常所说的拉力、压力都是弹力
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
例 题
分析书放在桌面或倾斜木板上时,
书和木板所受的弹力
书
木板
书
板
F1
F1
F2
F2
思考：
总结：绳子的拉力绳子对所拉物体的弹力
方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向
绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢？
G
Ta
Tb
a
b
例如
弹簧弹力方向又什么样的呢
弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向.
各种接触面间的弹力方向判断:''垂直于接触面'
曲面与平面接触
N
N
N`
曲面与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
各种接触面间的弹力方向判断
点与平面接触
N
N`
点与平面间弹力方向：
过接触点垂直平面指向受力物体
光滑斜面
A
B
NA
NB
各种接触面间的弹力方向判断
点与曲面接触
点与曲面间弹力方向：
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
N1
N2
半球形的碗
A
B
NA
NB
各种接触面间的弹力方向判断
曲面与曲面接触
曲面与曲面间弹力方向：
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
半球形的碗
N
A
B
N
NB对A
我们对弹力方向做一个总结
1、弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向
2、轻绳（或橡皮条）对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向
3、点与面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面（或接触面切线方向）而指向受力物体。
4、平面与平面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体
5、曲面与平面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体
6、曲面与曲面相接触时弹力的方向，垂直过接触点的分切面，通过两球球心而指向受力物体
【作业】课本P8练习二2,3两小题
同学们，再见!
弹力有无的判断
对于微小形变，用假设推理法
A
B
光滑水平面并排放着静止的木块A、B
假设A、B间有弹力
以B为研究对象，B受力：
G
N地
NA→B
B不可能静止，所以A、B间没有弹力
弹力有无的判断
判断球与斜面间有无弹力
假设球与斜面间有弹力
以球为研究对象，球受力：
G
T
N斜面→球
球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力
弹力有无的判断
光滑球静止在水平地面
假设球与木块间有弹力
以球为研究对象，球受力：
G
N
N木块→球
球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力
弹力的大小
弹力与形变的关系：
形变越大，弹力越大。
弹力的计算：
对弹簧而言，大小可以用公式f=kx计算
对其它的弹力，中学阶段只能用力的平衡、动力学知识计算。
轻绳与轻杆受力特点
轻绳的含义：
不计质量的柔软的绳子。
轻绳的受力特点：
1、只能拉不能压；
2、轻绳的拉力一定沿绳方向；
3、同一根绳子张力处处相等。
轻绳与轻杆受力特点
轻杆的含义：
不计质量不发生形变的杆
轻杆受力特点：
1、可拉可压；
2、杆所受的力不一定沿杆的方向；
