鲁科版物理必修1《形变与弹力》导学案.docx

第4节形变与弹力
学习目标:
1.了解形变的概念。
2.理解弹力是物体发生弹性形变时产生的。
3.知道什么是弹力及弹力产生的条件。
4.能够正确判断弹力的有无和弹力的方向。
5．知道压力、支持力、拉力都是弹力，并能在具体问题中正确画出它们的方向。
6．知道形变越大，弹力越大，掌握胡克定律的内容和适用条件。
学习重点:1.弹力有无的判断。
2.弹力方向的判断。
学习难点:
主要内容:
一、形变
物体的形状和体积的改变叫形变。
1.形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短)，可以直接看出；有的形变微小，需要采用特殊方法才可观察到．如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变，利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变，都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法，“微量放大法”，这是物理学中研究问题的一种重要方法。
2.形变的分类
①从形变可否恢复原状分：
A.弹性形变：在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，如弹簧、钢条在通常情况下发生的形变都叫做弹性形变。
B.塑性形变：在外力停止作用后，不能恢复原来形状的形变，如保险丝、橡皮泥等发生的形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。
注意：如果对弹簧、钢条用力过大，使之形变超过一定限度，既使撤去外力，也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。在弹性限度内，弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。
研究弹性形变有实际意义，今后凡说到形变（除非特别说明），都指弹性形变。
②从对外表现形式上可分为拉伸形变（或压缩形变）、弯曲形变、扭转形变等。
二、弹力
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，这种力叫做弹力。
1．弹力的施力物体是发生形变的物体；受力物体是与施力物体接触，使施力物体发生形变且阻碍其恢复原状的物体。
2．弹力的产生条件：①物体直接接触；②发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力，取决于是否存在形变。有些物体形变明显，如弹簧的伸长或缩短，很容易判断出是否有弹力；有些接触物体间形变不明显，判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去，看研究对象的运动状态有无改变：若无改变，则无弹力作用；若发生改变，则有弹力存在。
3．通常所说的拉力、压力、支持力等，实质上都是弹力。
4．弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体形变的方向相反。具体地说：
①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。
③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。
④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况，大致有以下几种：
A．平面与平面接触：弹力与平面垂直；
B．点与平面接触：弹力通过接触点垂直于平面；
C．点与曲面接触：弹力通过接触点垂直于过点的切面；
D．曲面与曲面接触：弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。

5.弹力的大小跟形变的大小有关：形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力也随之消失。
①弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时，形变情况将随着改变，弹力也随着变化。
②弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比较简单：在弹性限度内，弹簧伸长或缩短的长度越大，弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。
※上述关系可用胡克定律表示：F=kx
式中F为弹力大小。x为弹簧伸长(或缩短)量。k为弹簧的劲度系数，其大小由弹簧本身的结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。其单位是N／m，如k=1000N／m，表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N的力。
6．弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。
【例一】一物体静止在桌面上，则（）
A.物体对桌面压力就是物体的重力。
B.桌面发生形变对物体产生支持力。
C.物体对桌面压力是桌面发生形变而产生的。
D.压力、支持力是物体受到的一对平衡力。
【例二】如图所示，质量为m的小球，在互成120°的两光滑平面间静止，且0N水平，则球对OM面的压力大小为___________。

【例三】画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。

【例四】在一根长lo=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变l1=70cm。则该弹簧的劲度系数k=________，若再挂一重为200N的重物，弹簧的伸长量将为__________cm。

课堂训练：
1.下列关于弹力方向的说法正确的是()
A.弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体。
B.弹力的方向总是竖直的。
C.弹力的方向总是与形变的方向相反。
D.弹力的方向总与形变的方向一致。
2.关