沪科版必修1 3.2弹力 学案.doc

讲练互动【例题1】（经典回放）如图3-2-9所示，重为g的球用细线悬挂并搁在光滑斜面上，已知悬线竖直，则斜面对球有无弹力？图3-2-9解析:要判断球与斜面的接触处是否有弹力，可用假设法：假设去掉斜面，可知球仍会静止并且悬线仍竖直，属于接触而无形变，故无弹力作用。答案：斜面对球没有弹力作用。绿色通道:如果认为球与挡板的接触处有弹力nb导致错误解法。产生错误的原因是看到两物体接触，就认为有弹力，对接触处是否发生形变没有考虑。变式训练1.如图3-2-10所示，一光滑球放在水平面oa和挡板ob之间，分析小球受到的弹力。图3-2-10解析:要判断球与挡板的接触处是否有弹力，可用假设法：设想将挡板ob撤去，小球受到重力mg和水平面oa的支持力na的作用，仍处于平衡状态，如下图所示，所以挡板ob对小球没有弹力。答案:只有水平面对小球有弹力作用，如下图中的na。【例题2】如图3-2-11所示，三个质量和形状都相同的光滑圆柱体搁在两墙之间，它们的重心位置不同，分别用1、2、3标出，o点为圆柱截面的圆心，则下列关于弹力的示意图正确的是（ ）图3-2-11解析:支持力的方向一定与接触面垂直（本题为沿半径方向）、指向被支持的物体，与重心的位置无关。答案:ab绿色通道:关于弹力方向的判断方法有如下几种情形：弹力的方向总是与施力物体的形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体。因此，判断弹力（压力、支持力）方向的关键是确定接触面。变式训练2画出如图3-2-12中a物体所受弹力的示意图（图中各物体均处于静止状态）图3-2-12解析:a.棒a与接触面为点面接触，弹力方向应垂直于接触面；b.棒a下端为点点接触，上部分为点线接触；c.只能根据二力平衡分析，弹力方向竖直向上；d.两球为曲面与曲面接触，弹力方向应垂直于切面，a球与桶壁为点面接触。答案:各图中a受到弹力方向如下图所示。【例题3】（经典回放）s1和s2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块。将弹簧与物块按如图3-2-13所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使（ ）图3-2-13a.s1在上，a在上 b.s1在上，b在上c.s2在上，a在上 d.s2在上，b在上解析:可采用假设法判断。假设s1在上，s2在下，选a和b系统为研究对象，因为它们的重力不变，且k1k2,所以s1的形变量必然小，原假设不成立，应当s2在上，s1在下。同理,a在上，b在下，这对于形变量不会有什么影响，但是因为mamb,下侧s1的形变量必然小，原假设不成立，应当b在上，a在下。这种组合使两根弹簧各自的形变量都最大，当然两根弹簧的总长度最大。故选项d正确。答案:d绿色通道:弹簧形变量的大小取决于两个因素：一是拉（压）弹簧的外力的大小，即两个小物块的重力mag和mbg的大小；二是弹簧自身的劲度系数k1和k2的大小。这样就有上述选项所给出的四种可能的组合。变式训练3如图3-2-14所示，a、b两物体的重力分别是ga=3 n、gb=4 n，a用悬绳挂在天花板上，b放在水平地面上，a、b间的轻弹簧上的弹力f=2 n，则绳中张力t和b对地面的压力n的可能值分别为（ ）图3-2-14a.7 n和10 n b.5 n和2 nc.1 n和6 n d.2 n和5 n 解析:中间的弹簧如果处于被拉伸的状态，它想收缩恢复原状，会向下拉a，向上提b，则选项b正确。它如果处于被压缩的状态，向两边恢复原状，会向上顶a，向下压b。则选项c正确。答案:bc体验探究【问题1】小明想知道自己的书包的重力，可发现家里的弹簧测力计虽然有刻度，但是没有刻度值，怎么办呢?假设他家中有已知质量为m的一个物体，请你想一想该如何做。导思:要测书包的重力，现有器材是弹簧测力计，有刻度，但是没有刻度值，和一个已知质量为m的物体，可通过称物体与称书包的刻度之比来测书包的重力。测量步骤如下：（1）用弹簧测力计测已知质量为m的物体的重力，读出此时弹簧测力计的格数n1；（2）用弹簧测力计称出书包的重力，读出此时弹簧测力计的格数n2；（3）算出书包的重力，表达式为：g=n2g0/n1（g0为质量为m的物体的重力）。探究:用弹簧测力计测已知重力g0的物体，读出此时弹簧测力计的格数n1；再用弹簧测力计称出书包的重力，读出此时弹簧测力计的格数n2；算出书包的重力，表达式为：g=n2g0/n1。【问题2】如图3-2-15所示，两个弹簧测力计a、b（重力均不计）放在光滑的水平桌面上，通过定滑轮和细线悬挂的重物的重力都是1 n，讨论两弹簧测力计的读数哪个大一些，各是多大。图3-2-15导思:弹簧测力计的示数应该等于作用于秤钩上的拉力的大小。设想我们用手提着弹簧测力计，称量1 n的重锤，弹簧测力计的读数就是1 n，此时弹簧测力计受到了重锤的拉力作用，这个力的方向竖直向下，大小为1 n。请注意，如果弹簧测力计只受到这一个力，弹簧测力计就会掉落到地上，而实际上，弹簧测力计处于静止状态，说明它还受到一个竖直向上的力，这个力是手对弹簧测力计的作用力，大小也等于1 n。所以弹簧测力计上的读数是1 n，表示作用在弹簧测力计上的、两个方向相反的力都是1 n；反之，作用在弹簧测力计上的、两个方向相反的力都是1 n时，弹簧测力计上的读数就是1 n。探究:两弹簧测力计的读数一样大，大小等于重物的重力1 n。教材链接【讨论与思考】课本第67页1.答：弹力是由施力物体即发生弹性形变的物体产生的，作用在与其接触的物体即受力物体上。【讨论与思考】课本第69页2.答：这个物理量反映了弹簧的特性，弹簧的“软”“硬”指的就是弹簧的劲度系数的不同。弹簧的劲度系数为103 n/m，它的物理意义就是这根弹簧被拉长或被压缩1 m 时产生的弹力是103n。【讨论与思考】课本第69页3.答：书产生的弹力n1作用在桌面上，桌面产生的弹力n2作用在书上,如