第三章1第2课时弹力有无的判断胡克定律VIP免费

第2课时弹力有无的判断胡克定律[学习目标]1.知道判断弹力有无的方法，会判断物体之间有无弹力.2.掌握胡克定律，并能解决有关问题．一、弹力有无的判断1．弹力产生的条件(1)相互接触；(2)挤压发生弹性形变．2．常见弹力有无的判断方法(1)条件判断方法．(2)假设法．二、胡克定律1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状的形变．2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度．3．内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx.4．劲度系数：式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量．1．判断下列说法的正误．(1)相互接触的物体之间一定存在弹力．(×)(2)水杯放在桌面上，因为没有观察到桌面发生形变，则没有产生弹力．(×)(3)由k＝知，弹簧的劲度系数与弹力成正比．(×)(4)由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比．(×)2．弹簧的原长为10cm，它下面挂一个重为4N的物体时，弹簧长度变为12cm，则该弹簧的劲度系数为______N/m.若在它下面挂一个重为6N的物体，则弹簧的长度为________cm(弹簧始终在弹性限度内)．答案20013一、弹力有无的判断1．对于明显形变的情况，可以根据弹力产生的条件直接进行判断．2．对于形变不明显的情况，可利用假设法进行判断．(1)假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用．(2)假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力示意图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力．如图1，接触面光滑，若A处有弹力，则无法使球处于静止状态，故A处无弹力．图1(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件(第5节学习)判断弹力是否存在．(多选)如图所示，各接触面是光滑的，A、B处于静止状态，则A、B间无弹力作用的是()答案AC解析判断物体之间是否存在弹力，我们可以利用假设法：假设物体间存在弹力，看看物体是否能保持原来的状态；或者用消除法：假设拿走其中一个物体，如果另一个物体会发生运动，则说明两者之间必然存在弹力作用．对于A、C来说，如果我们假设物体A和B之间存在弹力，A、C选项中的物体均无法保持静止，故物体之间无弹力；对于B、D来说，如果我们拿走B物体，A物体都会开始运动，故物体间存在弹力．针对训练1(多选)下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间存在弹力的是()答案CD二、胡克定律1．对胡克定律F＝kx的理解(1)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．(2)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．2．F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图2所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.即k＝.图23．胡克定律的适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变．一根轻质弹簧在10.0N的拉力作用下，其长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm.求：(弹簧始终在弹性限度内)(1)当这根弹簧长度为4.20cm时，弹簧受到的压力多大；(2)当弹簧受到15.0N的拉力时，弹簧的长度是多少．答案(1)8.00N(2)6.50cm解析(1)弹簧原长L0＝5.00cm＝5.00×10－2m在拉力F1＝10.0N的作用下伸长到L1＝6.00cm＝6.00×10－2m根据胡克定律得F1＝kx1＝k(L1－L0)解得弹簧的劲度系数k＝＝＝1.00×103N/m设当压力为F2时，弹簧被压缩到L2＝4.20cm＝4.20×10－2m根据胡克定律得，压力F2＝kx2＝k(L0－L2)＝1.00×103N/m×(5.00－4.20)×10－2m＝8.00N.(2)设弹簧的弹力F＝15.0N时弹簧的伸长量为x.由胡克定律得x＝＝＝1.50×10－2m＝1.50cm此时弹簧的长度为L＝L0＋x＝6.50cm.针对训练2一个弹簧受10N拉力时总长为7cm，受20N拉力时总长为9cm，已知弹簧始终在弹性限度内，则弹簧原长为()A．8cmB．9cmC．7cmD．5cm答案D解析弹簧在大小为10N的拉力作用下，其总长为7cm，设弹簧原长为l0，根据胡克定律公式F＝kx，有：F1＝k(l1－l0)弹簧...