1、3.2 弹力,1. 形变是指物体形状的改变,比如物体被拉伸、压缩、扭转等,物体形状的改变是力的作用效果.2. 弹簧测力计所挂物体越重,弹簧伸长的越长,说明弹簧受到的弹力越大.,1. 接触力(1) 定义:相互接触的物体间产生的相互作用力叫接触力,如推力、拉力、压力、支持力等.(2) 分类:接触力按其性质可分为 和 .2. 弹性形变和弹力(1) 形变:物体在力的作用下 或 发生的改变.(2) 弹性形变:物体形变后,撤去作用力后,物体能 的形变.(3) 弹力:发生 形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体所产生的作用力.(4) 弹力的方向:压力和支持力的方向总是 于被压或被支持的物体,绳的拉力总是
2、沿着 而指向 的方向.,(5) 弹性限度:能够完全恢复到物体原来形状的形变量的 .(6) 常见弹力:平时所说的压力、支持力和拉力都是 .3. 胡克定律(1) 内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成 比.(2) 公式:F= ,其中k为弹簧的 .单位:牛顿每米,符号: .自我校对1.（2）弹力摩擦力2.（1）形状体积（2）完全恢复原来的形状（3）弹性（4）垂直绳绳收缩（5）最大限度（6）弹力3.（1）正（2）kx劲度系数N/m,1. 关于弹力,下列说法中正确的是( )A. 通常所说的压力、支持力和绳子的拉力都是弹力B. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面C. 轻杆一端
3、所受的弹力的作用线一定与轻杆重合D. 轻绳一端所受的弹力的作用线一定与轻绳重合【解析】压力、支持力、拉力都是以力的作用效果命名的,它们同属一种性质力,即弹力,故A正确.压力和支持力的方向总是垂直接触面指向被压或被支持的物体,所以B正确.绳子的拉力方向总是沿绳的收缩方向,故D正确.【正解】 ABD2. 如图所示,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系,根据图象判断,正确的结论是( ),A. 弹簧的劲度系数为2 N/mB. 弹簧的劲度系数为200 N/mC. 弹簧的原长为10 cmD. 弹簧伸长0.02 m时,弹力的大小为4 N【解析】弹簧处于原长时,弹簧的弹力应为0,由此可知弹簧原长为10 cm,由
4、图象可知当拉长5 cm时,弹力为10 N,可得劲度系数为200 N/m,，弹簧伸长0.02 m时，弹力的大小为4 N，因此答案为BCD.【正解】 BCD,做一做课本本课时“问题与练习”中下图所示的实验,由这个实验你想到了什么?弹力的作用可以使物体发生形变,尽管我不能直接观察到玻璃瓶容积的变化,但玻璃瓶发生的微小形变能使水在塑料管中升降,由于管子直径非常细,所以升降变化十分明显.由此看来再坚硬的物体在外力作用下也能发生形变,只不过这种形变有时非常微小,不易被人察觉罢了.这项实验用的装置只要加上刻度就可以做成一支简易的测力计,找你的朋友们来比比看谁的手劲更大?,一、弹力是否存在的判断方法1. 根据
5、弹力产生的条件来判断,弹力产生的条件有两个:物体间相互接触并且发生形变,两个条件必须同时满足才有弹力产生.2. 利用假设法判断可假设在该处把与物体接触的另一物体去掉,看物体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.,3. 利用力的作用效果分析如果相互接触的物体间存在弹力,则必有相应的作用效果,或使受力物体发生形变或改变受力物体的运动状态,看物体的受力是否与物体的运动状态相符合,从而确定物体是否受到弹力. 例1如图所示,光滑水平面上的球A靠在竖直墙壁上静止,试分析球A是否受地面和墙壁的弹力作用.【点拨】假设不受弹力，A球还能处在现在的状态吗?【解析】球
6、同时与地面和竖直墙壁接触,下面分别讨论.假设水平面对球A无弹力作用,若去掉水平面,球A会下落,不可能处于原来的静止状态,所以水平面对A球有弹力作,用;而如果竖直墙壁对球A有弹力作用,此力会使球A向右运动,球不会静止,故可判定竖直墙壁对球A没有弹力产生.由以上分析可得地面对球A有弹力作用而竖直墙壁对球A无弹力作用(假如去掉竖直墙壁,球A仍会保持原来的静止状态,由此也可判定竖直墙壁对球A无弹力作用).,1. 如图甲、图乙所示,已知小球静止,甲中的细线竖直,乙中的细线倾斜,试判断图中小球所受弹力的施力物体及方向.,【解析】小球除受重力外,还受其他力的作用,图甲、图乙均可采用“假设法”分析.在两图中,
7、若去掉细线,小球将下滑,则两细线中均有沿线方向的拉力.在图甲中若去掉斜面体,小球仍能在原位置保持静止状态;在图乙中若去掉斜面体,则小球不会在原位置静止,而向右下方运动.因此,图甲中小球受细绳向上的拉力;图乙中小球受细线斜向上的拉力和垂直斜面向上的弹力.二、弹力方向的确定方法1. 常见弹力的方向(1) 支持力的方向:垂直于支持面指向被支持的物体.(2) 压力的方向:垂直于接触面指向被挤压的物体.(3) 绳的拉力的方向:沿着绳而指向绳收缩的方向.(4) 弹簧弹力的方向:作用在与弹簧接触的物体上指向弹簧恢复原长的方向.2. 根据接触面的情况判断弹力的方向弹力是接触力,不同的物体,不同的接触方式,弹力
8、方向的判断,方法也不同.(1) 面与面接触:物体间的弹力的方向垂直于接触面指向受力的物体.(2) 点与面接触:物体间弹力的方向垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体.(3) 球与面接触:物体间弹力的方向在接触点与球心连线上,而指向受力物体.(4) 球与球相接触:弹力的方向垂直于过接触点的公切面,而指向受力物体.例2画出图中木棒所受弹力的方向. 【解析】点与面接触时的弹力方向过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体.,2. 画出图中A物体所受弹力的示意图.【解析】如图所示,三、弹力大小的计算方法弹簧的弹力:应用胡克定律F=kx求解.其中x为弹簧的形变量(可能为伸长量,也可能为缩
9、短量),k为弹簧的劲度系数,只与弹簧本身有关,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定. 2. 除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算,一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解.比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时,物体受绳向上的拉力和重力作用.根据二力平衡可知绳的拉力大小等于物体重力的大小.,例3一根轻弹簧在10.0 N的拉力的作用下,长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm.那么当这根弹簧长度为4.20 cm时,受到的压力有多大?弹簧的劲度系数为多大?【点拨】胡克定律中的x是弹簧的形变量,并不是形变后弹簧的长度.所谓形变量是指弹簧形变后的长度l与弹簧的自由长度l0比较变化
10、了多少.【解析】已知弹簧原长l0=5.00 cm=5.0010-2 m.在拉力F1=10.0 N的作用下,伸长到l1=6.00 cm=6.0010-2 m.根据胡克定律F1=kx1=k(l1-l0)可得,当压力为F2时,弹簧被压缩到l2=4.20 cm=4.2010-2 m.根据胡克定律F2=kx2=k(l0-l2)=1.00103(5.00-4.20)10-2 N=8.0 N,即压力为8.0 N.弹簧的劲度系数为1.00103 N/m.,3. 如图所示，静止的弹簧测力计受到大小都为4 N的拉力F1、F2的作用，弹簧测力计的示数为( )A. 0B. 4 NC. 8 ND. 无法确定,【解析】弹
11、簧测力计受到的拉力即为弹簧测力计的示数,因此为4 N. 【正解】 B,弹力是接触力，但接触不一定有弹力.弹力是按力的性质命名的，常见的弹力有支持力、压力、拉力、浮力等.弹簧的劲度系数是弹簧本身的性质，与弹簧弹力、形变量无关.【例】（2010济南模拟）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端均受大小为F的拉力作用，而左端的情况各不相同.,若弹簧的质量都可忽略不计，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的长度，则有（ ）A. l2l1 B. l4l3C. l1l3 D. l2=l4【错解】AB【剖析】根据胡克定律可知，弹簧的伸长量只与弹力有关.因为四种情况中，弹簧的质量皆忽略不计，故弹簧所受的外力（即拉力）皆相同，即相同的弹簧所受弹力相同，故四种情况中，弹簧的伸长量相同.【正解】D,
