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(共44张PPT)
3.1.2 弹力
一、形变
1、定义：
物体在力的作用下，形状或体积发生改变，则称之为形变。
物体受力是不是一定会发生形变？
问题：用手挤压桌面和玻璃瓶，桌面
和玻璃瓶有没有发生形变呢？
一切物体受到外力作用都要发生形变!
1）按形变程度分
2）按可否恢复分
明显形变
微小形变
非弹性形变
弹性形变
发生形变的物体在撤去力后，能恢复原状的形变称为弹性形变
弹性限度
如果形变过大，超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度
2、形变的分类
任何物体都可以发生形变，有的物体形变明显，有的物体形变不明显，利用其它的方法将形变的效果进行放大。
手挤压瓶子
2.两手拇指根处相互挤压，发生形变。用心体会两手间的相互作用。
感受体会
1.左手将尺子一端压在桌子边缘，
右手给尺子一个向下的力，观察尺子
在力的作用下的形变并体会手与尺子
间的相互作用
被拉长的弹簧，要恢复原状，对相连接的小车产生了力的作用
F1
二、弹力：
1、定义： 发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用
2、产生的条件
①相互接触
②发生弹性形变
施力物体
受力物体
例1、分析A对C有无弹力作用
A
B
C
条件法
A对B施加力
B发生弹性形变
B要恢复原状
B对A产生了弹力
弹力产生的过程
.
(1)
可采用假设法
F
.
3、判断有无受到弹力？
判断物体在某一接触处是否受到弹力，可以假设与该物体接触的另一物体去掉，即假设该处不存在弹力，看该物体是否保持原来的状态，如果物体
动起来则说明假设不成立。
（假设无弹力）
.
(1)
假设没有这面墙
球动了么？
能否保持原状？
F
假设没有下
面的墙呢
.
3、判断有无受到弹力？
只有底面对球有弹力
(2)
采用假设法:
把墙拆了。。。
说明受到了墙的弹力
如果抽掉斜面呢？
说明受到了斜面的弹力
球受到墙和斜面两个弹力的作用
在图3－2－1中，A、B 两球间一
定有弹力作用的是 （ ）
B
例2：
4.几种弹力的方向
泡沫垫上压着砝码，泡沫被压得发生形变，泡沫因为要恢复原状，对砝码要产生向上的挤压。
因此，泡沫对砝码存在向上的弹力，即支持力；
砝码也同样发生形变，向泡沫产生向下的弹力，即压力。
支持力
压力
方向为：垂直于接触面指向被压和被支持的物体。
（1）.压力和支持力
由于书的形变，对课桌产生向下的压力。
由于课桌的形变，对书产生向上的支持力。
弹力的产生都是由于施力物体发生形变而产生的，大小与物体发生形变的程度有关，
方向为：垂直于接触面指向被压和被支持的物体。
物体对绳
子的拉力
绳子对物
体的拉力
绳子对物体的拉力的方向：沿着绳而指向绳收缩的方向。
挂在绳下的物体，在重力的作用下拉紧绳子，使物
体和绳子同时发生微小的弹性形变
（2） 拉力
物体对桌面：
桌面对物体：
压力
支持力
三、几种常见的弹力
放在水平桌面上的物体，在重力作用下，与桌面互相
接触，使物体和桌面同时发生了微小的弹性形变
1.压力和支持力
方向：垂直于接触面指向受力物体（被压或被支持的物体）
F支
F压
例：用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙种细绳成竖直方向，画出两小球所受弹力的示意图
甲
乙
F1
F2
F
F
弹簧弹
力方向
弹簧形变的方向
弹簧恢复原状的方向
弹力方向
施力物体形变
趋于恢复的方向
轻杆受力特点：
1、可拉可压；
2、杆所受的力不一定沿杆的方向
轻杆：杆的重力可以忽略不计的理想模型
常见弹力的方向：
接触方式
面与面
点与面
点与点
三种模型
轻绳
轻杆
轻弹簧
（沿着绳指向绳收缩的方向）
（沿弹簧形变恢复的方向）
只能拉不能压
①确定研究对象（受力物体）
②找接触物体
③判断有无弹力
④画接触物（施力物体）恢复形变的方向
确定弹力方向的方法：
平面与平面间弹力方向：
垂直公共接触面指向受力物体
A
木块静止在斜面上
F
平面与平面接触
FN
FN1
FN2
曲面与平面间弹力方向：
垂直于过接触点的平面指向受力物体
曲面与平面接触
（点与平面接触）
曲面与曲面间弹力方向：
垂直于过接触点的公切面并指向受力物体
半球形的碗
FN
A
B
FN
FNB对A
曲面与曲面接触
FN1
FN2
点与平面间弹力方向：
垂直于过接触点的平面指向受力物体
光滑斜面
A
B
FNA
FNB
点与平面接触
点与曲面间弹力方向：
垂直于过接触点的切面并指向受力物体
FN1
FN2
半球形的碗
A
B
FNA
FNB
点与曲面接触
画出物块、杆、球（均处于静止状态）所受弹力方向
A
A
A
F1
F1
F2
F1
F2
F1
F2
按下列要求在图中画出物体所受弹力的示意图。
(1)图甲中杆所受的弹力；
(2)图乙中半球面对小球的支持力；
(3)图丙中光滑但质量分布不均的小球的球心在O处，重心在P处，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受的弹力；
(4)图丁中均匀杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力。
甲
答案:如图所示。
D
弹力的大小与什么有关？
弹力的大小
不超过弹性限度时，形变越大，弹力越大
猜想：
弹簧受到拉力时会伸长，拉力越大，伸得越长，
弹簧被压缩时，压力越大，压缩量也越多。
2.如何测量弹簧的形变量x？
3.如何测量弹簧弹力F的大小？
4.如何表示F-x的关系最简洁直观？
1.实验探究的目的？
5.根据图像你能得到什么结论？
钩码质量m=50g，g取10N/Kg
【实验探究】
实验器材
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板
实验步骤
1、如图所示，将铁架台放于水平桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处竖直固定刻度尺（最小分度为mm）。
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1
4、用上面方法，依次记下弹簧下端挂2个、3个、4
个… …钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4
… …，并将所得数据记录在表格中，然后取下钩码。
5、用xn=Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个…钩码
时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算
出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于 的
大小，将所得数据填入表格。
弹簧弹力
7、写出弹力随弹簧形变量之间的变化关系。
8、解释函数表达式中常数的物理意义。
6、以弹簧弹力F为纵坐标，以弹簧的形变量x为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑曲线将点连结起来。
实验现象及注意事项
1、随着所挂钩码数量的增多，弹簧会越来越长，实验时，弹簧下端所挂钩码不宜太多，以免超出弹簧的弹性限度。
2、在建立坐标系描点时，我们要探求的是弹簧的
形变量与弹力大小的关系，而不是弹簧的总长度。
3、实验中外力的大小（即钩码的重力）与弹力的大小是相等的。
４、测原长时必须把弹簧竖直挂起来
罗伯特·胡克（Robert Hooke，1635.7.18—1703.3.3）英国科学家、力学家
1、内容：
弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长量（或压缩量）成正比
3、表达式：
F = kx
2、适用条件：弹性限度内
胡克定律
k：弹簧的劲度系数。与弹簧本身材料、长度、粗细有关。单位是牛顿每米，符号N/m
例题
某弹簧下挂一质量为2kg的物体，弹簧的长度增加了2cm，取下物体后弹簧恢复原状。若弹簧的伸长量为1.5cm，则弹簧下挂的物体有多重？
解：由胡克定律F=kx可知：
当伸长量为1.5cm时，拉力：
物重为：
（1）弹簧的原长；
（2）弹簧的劲度系数；
（3）弹簧伸长为15cm时弹力的大小．
如图所示，为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的
关系，试由图线确定：
一根轻质弹簧，当它受到10 N的拉力时长度为12 cm，
当它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹簧不受力
时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多少？
由胡克定律得，F1＝k(l1－l0)，F2＝k(l2－l0)
解：设弹簧的原长为l0，由题意知，F1＝10 N，
l1＝12 cm=0.12m；F2＝25 N，l2＝15 cm=0.15m
代入数据解得，l0＝0.1 m
小结：
弹力
形变
概念：物体的形状和体积的改变
特点
1、任何物体都能发生形变
2、有的形变明显，有的极其微小
3、分为弹性形变和非弹性形变
弹力
产生条件
方向
压力的方向垂直支持面指向被压物体
支持力的方向垂直支持面指向被支持物体
① 直接接触
② 发生形变
绳上的拉力沿绳收缩的方向
大小
形变越大，弹力也越大
形变消失、弹力也消失
弹簧：胡克定律 F= kx

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