1、第 2 节 形变与弹力 概念导思 【形变】 物体发生伸长、缩短、弯曲等变化称为形变。 物体发生形变的原因是受到了外力的作用，任何物体在外力作用下都能发生形变，只 是形变的明显程度不同。明显的形变很容易观察，如弹簧被拉伸，有些微小的形变不易直 接观察到，可采用特殊的方法观察，如课本上利用激光反射法，观察桌面的微笑形变，利 用细管中的液面的升降观察硬玻璃瓶的形变。这种把微笑形变进行放大贯彻或测量的方法 叫范性形变。发生弹性形变的物体，当形变达到某一值时，即使撤取外力，物体也不能恢 复原状，这个值叫弹性限度。 【弹力 （1）定义：物体发生弹性形变时，会产 生一种恢复原状的力，这种力叫做弹力。 （2）
2、弹力产生的条件：两物体直接接触，相互挤压，发生弹性形变。 （3）弹力的方向：总是与物体形变的方向相反。（如上左图）所示，书本对桌子 的 的力是压力；桌子受到的力是弹力，压力总垂直于支持面指向被压的物体，支持力总垂直 于支持面 指 向被支持的物体。 （3）弹力的大小，弹力的大小与物体弹性形变的 大小有关（如上左图），形变越大。 一般物体弹力大小与形变大小的关系比复杂，但对于弹簧来讲则比较简单：在弹性限度内， 弹簧弹力大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，（如上右图）即 比例系数 k 叫弹簧的劲度系数，其单位是 N/m。这个规律为胡克定律。 【弹力的应用】 弹簧在实际中的应用主要是利用了： （1）
3、发生弹性形变的弹簧所储存的弹性势能； （2）弹簧形变过程中有缓冲减振的作用； （3）发生弹性形变的弹簧有恢复原状的作用 例题解析 例 1 （如下左图）所示，一球放在在光滑水平面 AC 上，并和斜面 AB接 触，球处于 静止状态，分析球受弹力的情况。 解析： 球受到竖直向上的重力作用，一定与水平面 AC 挤压，所以球一定受 AC 的弹力， 弹力方向竖直向上，由 于没有外力使球向左压斜面 AB，因此球不受 AB，因此球不受 AB 面 的弹力，此题也可以利用假设法判断，假设去掉 AC 面，因 AC 面水平，球仍将处于静止状 态，故球与 AB 面无挤压，无弹力。 说明：判断弹力是否存在，可以根据弹力产生的条件，也可以通过假设法，这种假设 的思维方法是力学中一种 常见的方法。 如果 AC 面不水平，而与水平面成一夹角，两个面上是否都有弹力？（如下右图） 例 2 一根轻弹簧，受到 的压力时长度 ，受到时 的压 力时长度 ，求此弹簧的劲度 系数值及不受力时的长度 。 解析：根据胡克定律 得 两式相比得： 代入数据得： =0.17m 再根据 得 k=5 000N/m 说明：利用胡克定律 解题时，要特别明确式中的 x 是弹簧的形变量，是弹力为 F 时弹 簧的长度与弹簧原长的差的绝对值。式中 k 由弹簧自身 决定，与 F、x 无关。另外计算时 注意单位统一。
