20xx粤教版高中物理必修一31探究形变与弹力的关系

20xx粤教版高中物理必修一31探究形变与弹力的关系内容摘要：

2) 弹力与弹簧伸长量的关系可用 F － x 图象表示，如图 3 － 1－ 4 所示． k ＝Δ FΔ x. ( 3) 适用条件：在弹性限度内． 三、力的图示和力的示意图比较 步骤 力的图示 力的示意图 1 选定标度 ( 用某一长度表示多少牛的力 ) 无需选标度 2 从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即可 3 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段末端标出箭头，表示方向 特别提醒 ( 1) 一个力一定同时存在施力物体和受力物体． ( 2) 在同一物体上画几个力的图示时，必须选取同一标度． 【典例 1 】 在图 3 － 1 － 5 所示图中画出物体 P 受到的各接触点或面对它的弹力的示意图，其中甲、乙、丙中物体 P 处于静止状态，丁中物体 P ( 即球 ) 在水平面上匀速滚动． 图 3 － 1 － 5 解析 甲属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中 A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，必过球心 O， B点属于点与面相接触，弹力应垂直于面斜向上；丙中 A、 B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于水平面，且必过球心，所以 A处弹力方向水平向右， B处弹力垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中小球 P不管运动与否，都是属于平面与球面相接触，弹力应垂直于水平面，且过球心，即向上． 答案 它们所受弹力的示意图如图所示． 借题发挥 ( 1) 当面 ( 或曲面 ) 接触，弹力垂直于面． ( 2) 绳上弹力沿绳并指向绳收缩方向． ( 3) 与球面接触的弹力方向延长线或反向延长线过球心． 【变式 1 】 作出下图 3 － 1 － 6 中物块、球等受到各接触面作用的弹力示意图． 图 3 － 1 － 6 解析 分析此类问题的关键是确定接触面，对于点 — 面接触 ，面 — 面接触类问题容易确定，这里出现的面即为接触面；对于点 — 弧面接触，过接触点的弧面的切面即为接触面．各物体所受弹力如下图所示． 答案 见解析图． 【典例 2 】 某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据．实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以不计 . 砝码质量 m /g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度 l /c m 6. 0 7. 2 8. 3 9. 5 10 .6 1 1. 8 ( 1) 根据实验数据在坐标系中作出弹力 F 跟弹簧伸长量 x 关系的图象． ( 2) 根据图象计算弹簧的劲度系数． ( g 取 10 N / k g ) 解析 未挂砝码时，弹簧保持原长，则弹簧原长为 c m ＝ m ．根据题目中的数据，可分别求出拉力不同时弹簧的伸长量． ( 1) 各物理量采用国际单位，数据见下表，再根据表中数据描点并连线，如下图所示 . 弹簧伸长量 x /m 弹力 F /N 0 0 ( 2) 根据图象 ( 或表中。