第2課時彈力有無的判斷胡克定律第三章1重力與彈力1.掌握彈力有無的判斷方法，會分析物體間的彈力.2.理解胡克定律，會利用胡克定律解決有關(guān)問題.【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【內(nèi)容索引】梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)課時對點(diǎn)練SHULIJIAOCAI

HANGSHIJICHU梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)1一、彈力的產(chǎn)生條件1.彈力的產(chǎn)生條件(1)兩物體間相互

.(2)發(fā)生

形變.2.彈力有無的判斷方法(1)根據(jù)彈力的產(chǎn)生條件判斷.(2)根據(jù)物體所處的狀態(tài)判斷.接觸彈性二、胡克定律1.彈性形變：物體在發(fā)生形變后，如果撤去作用力能夠

的形變.2.彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體_____(填“能”或“不能”)完全恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫作彈性限度.3.內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力F的大小跟________

成正比，即F＝

.4.勁度系數(shù)：式中k叫作彈簧的

，單位是

，符號是

.是表示彈簧“軟”“硬”程度的物理量.恢復(fù)原狀不能(或縮短)的長度xkx勁度系數(shù)彈簧伸長牛頓每米N/m1.判斷下列說法的正誤.(1)相互接觸的物體之間一定存在彈力.(

)(2)在彈性限度內(nèi)，兩根彈簧被拉伸到相同的長度，彈力的大小一定相等.(

)(3)在彈性限度內(nèi)，同一根彈簧被拉伸長度x和被壓縮長度x，彈力的大小相等.(

)(4)由k＝

知，彈簧的勁度系數(shù)與彈力成正比.(

)(5)由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧的長度成正比.(

)即學(xué)即用××√××返回2.彈簧的原長為10cm，在它下面豎直懸掛一個重為4N的物體時，彈簧長度變?yōu)?2cm，則該彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m.若在它下面豎直懸掛一個重為6N的物體，則彈簧的長度為____cm(彈簧始終在彈性限度內(nèi)).20013TANJIUZHONGDIAN

TISHENGSUYANG探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)2一、彈力有無的判斷方法條件法根據(jù)物體間是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力.此方法多用來判斷形變較明顯的情況

圖中彈力帶與手直接接觸，彈力帶發(fā)生彈性形變，手與彈力帶之間一定存在彈力假設(shè)法方法一假設(shè)兩物體間不存在彈力，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若狀態(tài)不變，則不存在彈力；若狀態(tài)改變，則存在彈力斜面光滑，細(xì)繩豎直假設(shè)斜面對小球無彈力，則小球在拉力和重力作用下能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面對小球無彈力假設(shè)法方法二假設(shè)兩物體間存在彈力，看物體的受力情況是否與物體的運(yùn)動狀態(tài)相符合，若不符合，則無彈力

如圖甲，若墻壁對小球有彈力，受力情況如圖乙，小球不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，則FN2不存在例1如圖所示，各接觸面是光滑的，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A、B間無彈力作用的是√解析判斷物體之間是否存在彈力，我們可以利用假設(shè)法：假設(shè)物體間存在彈力，看物體是否能保持原來的狀態(tài)；或者用消除法：假設(shè)拿走其中一個物體，如果另一個物體會發(fā)生運(yùn)動，則說明兩者之間必然存在彈力作用.對于C來說，如果我們假設(shè)物體A和B之間存在彈力，C選項(xiàng)中的物體無法保持靜止，故物體之間無彈力；對于A、B、D來說，如果我們拿走B物體，A物體都會開始運(yùn)動，故物體間存在彈力.故選C.針對訓(xùn)練1下列各圖中所有接觸面都是光滑的，P、Q兩球之間不存在彈力的是√二、胡克定律1.對胡克定律F＝kx的理解(1)適用范圍：彈簧的形變必須在彈性限度內(nèi).(2)x的意義：x是彈簧的形變量，即彈簧的伸長量(l－l0)或壓縮量(l0－l).(3)k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和形變量x無關(guān).2.F－x圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線(如圖1所示)，直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，即k＝

.圖13.推論式ΔF＝kΔx：彈簧彈力的變化量ΔF與形變量的變化量Δx成正比.[深度思考]

(1)彈簧的彈力與彈簧拉伸或壓縮后的長度成正比嗎？答案不成正比(2)同一條彈簧壓縮量為x時與伸長量為x時的彈力大小相等嗎？方向相同嗎？答案大小相等方向相反例2一根輕質(zhì)彈簧在10.0N的拉力作用下，其長度由原來的5.00cm伸長為6.00cm.求：(彈簧始終在彈性限度內(nèi))(1)當(dāng)這根彈簧長度為4.20cm時，彈簧受到的壓力是多大？答案8.00N

解析彈簧原長L0＝5.00cm＝5.00×10－2m在拉力F1＝10.0N的作用下伸長到L1＝6.00cm＝6.00×10－2m根據(jù)胡克定律得F1＝kx1＝k(L1－L0)設(shè)當(dāng)壓力大小為F2時，彈簧被壓縮到L2＝4.20cm＝4.20×10－2m根據(jù)胡克定律得，壓力大小F2＝kx2＝k(L0－L2)＝1.00×103×(5.00－4.20)×10－2N＝8.00N.(2)當(dāng)彈簧受到15.0N的拉力時，彈簧的長度是多少？答案6.50cm解析設(shè)彈簧的彈力大小F＝15.0N時彈簧的伸長量為x.由胡克定律得此時彈簧的長度為L＝L0＋x＝6.50cm.針對訓(xùn)練2

(2020·濟(jì)南市歷城二中高一上期末)如圖2所示，一根彈簧，其自由端B在未懸掛重物時指針正對刻度0，在彈性限度內(nèi)，當(dāng)掛上80N重物時指針正對刻度40，若要指針正對刻度20應(yīng)掛重物的重力為A.40NB.30NC.20ND.因k值不知無法計(jì)算圖2√解析彈簧的自由端B未懸掛重物時，指針正對刻度0，當(dāng)掛上80N重物時，指針正對刻度40，則彈力F1＝80N，彈簧伸長量為x1＝40.指針正對刻度20時，彈簧伸長量為x2＝20.根據(jù)胡克定律F＝kx得F1∶F2＝x1∶x2，解得F2＝40N，即所掛重物的重力為40N，故選A.返回KESHIDUIDIANLIAN課時對點(diǎn)練3考點(diǎn)一彈力有無的判斷1.(2020·新余市高一期中)圖1兩個實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出的共同的物理思想方法是A.極限法

B.放大法C.控制變量法

D.等效替代法√基礎(chǔ)對點(diǎn)練123456789101112圖12.(2020·玉門一中高一期末)在下圖中，a、b表面均光滑，且a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，天花板和地面均水平.a、b間一定有彈力的是123456789101112√解析圖A中a、b間無彈力，因?yàn)閍、b無相互擠壓，沒有發(fā)生形變，故A錯誤.圖B中a、b間有彈力，細(xì)繩偏離豎直方向，則a、b相互擠壓，產(chǎn)生彈力，故B正確.123456789101112假設(shè)圖C中a、b間有彈力，a對b的彈力方向水平向右，b將向右運(yùn)動，而題設(shè)條件b是靜止的，所以a、b間不存在彈力，故C錯誤.假設(shè)圖D中a、b間有彈力，a對b的彈力垂直于斜面向上，b球不可能靜止，故D錯誤.3.靜止的車廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖2所示，小球下方與一光滑斜面接觸.關(guān)于小球的受力，下列說法正確的是A.受重力和細(xì)線對它的拉力B.受重力、細(xì)線對它的拉力和斜面對它的支持力C.受重力和斜面對它的支持力D.受細(xì)線對它的拉力和斜面對它的支持力√123456789101112圖1解析小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向二力平衡，則水平方向沒有力的作用，否則細(xì)線不可能處于豎直狀態(tài)，故選項(xiàng)A正確.考點(diǎn)二彈力的大小胡克定律4.關(guān)于胡克定律，下列說法正確的是A.由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧的長度x的大小成正比123456789101112D.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的數(shù)值√解析在彈性限度內(nèi)，彈力F的大小與彈簧的形變量成正比，A錯誤；彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身的性質(zhì)決定，與彈力F及形變量x無關(guān)，B、C錯誤；1234567891011125.(2021·南通啟東市、通州區(qū)高一上期末)一輕質(zhì)彈簧原長為9cm，在5N的拉力作用下伸長了1cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為A.50m/N B.50N/mC.500m/N D.500N/m123456789101112√6.(2021·鹽城市響水中學(xué)高一期末)一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系如圖3所示，根據(jù)圖像判斷，正確的是A.彈簧的勁度系數(shù)為1N/mB.彈簧的勁度系數(shù)為0.01N/mC.彈簧的原長為6cmD.彈簧伸長2cm時，彈力的大小為4N√圖3解析彈簧處于原長時，彈簧的彈力應(yīng)為零，由此可知彈簧原長為6cm；由題圖可知，當(dāng)彈簧伸長2cm時，彈力的大小為2N，根據(jù)胡克定律可得彈簧的勁度系數(shù)為100N/m，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤.1234567891011127.如圖4所示是探究某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖，下列說法中正確的是123456789101112A.彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB.彈簧的勁度系數(shù)是2×103N/mC.當(dāng)彈簧受F2＝800N的拉力作用時，彈簧伸長量x2＝80cmD.當(dāng)彈簧伸長量x1＝20cm時，拉力F1＝200N圖4√解析題圖圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，k＝

＝2×103N/m，所以當(dāng)彈簧受F2＝800N的拉力作用時，彈簧伸長量x2＝40cm，B正確，A、123456789101112C錯誤；當(dāng)彈簧伸長量x1＝20cm時，根據(jù)F＝kx可得拉力F1＝400N，D錯誤.8.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時長度為l2.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為√1234567891011129.(2020·惠州市期末)如圖5所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，另一端固定一個重2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈性桿對小球的彈力A.大小為2N，方向平行于斜面向上B.大小為2N，方向豎直向上C.大小為2N，方向垂直于斜面向上D.由于未知形變大小，故無法確定彈力的方向和大小123456789101112圖5√能力綜合練解析對小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力、彈力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知，小球所受的彈力大小等于重力大小，即F＝G＝2N，方向豎直向上，選項(xiàng)B正確.12345678910111210.(2021·廣州市高一期中)如圖6所示的裝置中，三個相同的輕彈簧在未受力狀態(tài)下的原長相等，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽略不計(jì).平衡時各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，彈簧在彈性限度內(nèi)，其大小關(guān)系是A.L1＝L2＝L3

B.L1＝L2＜L3C.L1＝L3＞L2

D.L3＞L1＞L2圖6√123456789101112解析在題圖甲中，以小球?yàn)檠芯繉ο?，由二力平衡可知，彈簧的彈力等于小球的重力G；在題圖乙中，以小球?yàn)檠芯繉ο?，由二力平衡條件得知，彈簧的彈力等于小球的重力G；在題圖丙中，以任意一個小球?yàn)檠芯繉ο?，由二力平衡可知，彈簧的彈力等于小球的重力G；所以平衡時各彈簧的彈力大小相等，即有F1＝F2＝F3，由F＝kx知，L1＝L2＝L3，故選A.12345678910111211.如圖7所示，一根輕彈簧的原長為20cm，豎直懸掛著，當(dāng)用15N的力向下拉彈簧時，量得彈簧長24cm.若把它豎立在水平桌面上，用30N的力豎直向下壓時，彈簧長度是多少？(始終在彈簧的彈性限度內(nèi))123456789101112圖7答案12cm解析當(dāng)彈簧受向下的15N的拉力作用時，由胡克定律知F1＝k(L2－L1)，即1