高一物理教案专题弹力

高一物理教案专题弹力

‎ ‎ 专题　弹力 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，这种力叫弹力。‎ ‎（1）弹力的产生：‎ 在下图中用手向右拉弹簧，弹簧因变形（伸长）而产生弹力F，它作用在手上，方向向左，因此，弹力的施力者是发生形变的物体，受力者是使它发生形变的其他物体。‎ 由于弹力是一种被动力，通常情况下物体的形变往往难以直接察觉，因此判断是否产生弹力可依据以下两点：‎ ‎①物体间是否直接接触；‎ ‎②接触处是否有相互挤压或拉伸 ‎（2）“假设法”判断弹力是否存在。 ‎ 相互接触是产生弹力的首要条件，但相互接触的物体间不一定存在弹力，只有两物体在接触处产生弹性变形时，两物体间才有弹力产生，当形变不明显难以判断时，可用“假设法”判定。‎ 所谓“假设法”，就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力（或者没施加弹力）。画出假设状态下的受力图，判断受力情况与原有状态是否矛盾，若矛盾，说明假设不正确，则两者间无弹力（或有弹力）；若不矛盾，说明假设正确。‎ 例1、如图所示，一球体静止于一个水平面与一侧壁之间，不计任何摩擦，判断侧壁对球有无弹力。‎ 分析：假设水平面和侧壁对球体均产生弹力，分别为F1、F2。对球体受力分析如图所示。由图可知，F2的存在显然不能使球体处于静止状态，与题设条件（球体静止）相矛盾，故侧壁对球体无弹力。‎ ‎ ‎ 例2、如图所示，小球在斜面和竖直挡板间保持静止状态，试分析小球所受到的弹力。‎ 分析：假设竖直挡板对小球无弹力，则小球将沿斜面体运动，而不能保持静止，故假设不成立；同样分析可知，斜面体对小球也有弹力，受力分析如图所示。‎ ‎（3）弹力的方向 3‎ ‎ ‎ 弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。‎ ‎①弹力方向的判定步骤：‎ 明确产生弹力的物体→找出使该物体发生形变的外力方向→确定该物体产生的弹力的方向。‎ ‎②常见支持物的弹力方向：‎ 平板的弹力垂直于板面指向被支持的物体：如例2‎ 曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面指向被支持的物体；‎ 支承点的弹力垂直于跟它接触的平面（或曲面的切平面）指向被支持的物体；‎ 绳索的弹力沿着绳子指向收缩的方向。‎ ‎ ‎ 例3、请在下图中画出杆和球所受的弹力。‎ ‎（a）                       （b）                                 （c）‎ ‎（a）杆靠在墙上（b）杆放在半球形的槽中（c）球用细线悬挂在墙上 分析：（a）杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直，如图（A）所示。‎ ‎（b）杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支承点，所以 C处弹力垂直其切平面指向球心，D处弹力垂直杆斜向上。如图（B）所示 ‎（c）球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳斜向上。如图（C）所示 ‎（4）弹力的大小 弹力的大小与使物体发生形变的外力的大小有关，放在水平面上质量为m的静止物体对水平面产生向下的弹力F，从大小来看F=mg，但决不能认为弹力就是物体的重力。因为两者是两种不同性质的力，且施力体不同，受力体也不同。‎ 讨论：支持力的大小一定等于重力吗？‎ 分析：有不少同学总把支持力的大小与重力的大小相等看待。这种想法是错误的。‎ 重力的大小在数值上等于物体静止时拉紧竖直悬绳的力或压在水平面上的力。在上图所示的三种情况中，（A）图中的弹力与重力大小相等；而（B 3‎ ‎ ‎ ‎）图中把书放在一个斜面上，支持力的大小显然不等于重力；（C）图中若把书压在竖直墙壁上保持静止，墙对书的支持力大小由施加给书的压力决定，与书的重力毫无关系。由此可见，支持力的大小与物体的重力没有必然的联系。‎ 3‎