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第三章 相互作用——力
第1节 重力与弹力
课堂引入
生活中的很多相互作用，如推、拉、提、压、击球与射箭等，都是在物体与物体接触时发生的。
一、接触力
接触力：物体与物体直接接触才发生的力。
摩擦力也是接触力
非接触力：物体与物体不接触就可发生的力。例如：重力、电场力、磁场力等。
受力物体的大小和形状有变化吗？
定义：物体的形状或体积发生变化
非弹性形变:在形变后,撤去外力不能恢复原状
弹性形变:在形变后,撤去外力能够恢复原状
二、形变
分类
我们是橡皮泥
一切物体在力的作用下都会产生形变,有的物体形变较为明显;有的物体的形变极其微小。
如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。
二、形变
二、形变
发生形变的物体，对使它发生形变的物体有什么作用效果呢？
例如：射箭、弹簧推小车等。
它为什么会产生这样的效果呢？
因为它要恢复原状。
二、形变
使物体恢复原状的那个力是什么力呢？
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，这种力叫做弹力。
发生弹性形变
相互接触
互相挤压拉伸或扭曲
产生条件：
三、弹力
压力和支持力产生的原因及方向：
桌面形变
FN
物体形变
FN
物体受到支持力
桌面受到压力
四、弹力的方向
各类接触面上的弹力方向
A
B
平面与平面
弹力垂直于平面
曲面与平面
过接触点垂直平面指向受力物体
点与平面
过接触点垂直平面指向受力物体
Ｎ１
四、弹力的方向
点与曲面
与过接触点的切面垂直并指向受力物体
曲面与曲面
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
A
B
结论：接触面上弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体.
各类接触面上的弹力方向
四、弹力的方向
方法一：条件法
五、判断弹力有无的方法
若有明显形变的情况，可以直接根据弹力条件进行判断.
A
B
方法二：假设法（常用于微小形变）
假设A、B间有弹力
以B为研究对象，B受力：
G
N地
NA→B
B不可能静止，所以A、B间没有弹力
五、判断弹力有无的方法
如：光滑水平面并排放着静止的木块A、B，试分析A、B之间有无弹力？
分析球与斜面间有无弹力？
假设球与斜面间有弹力,对球受力分析：
G
T
N 斜面→球
球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力
五、判断弹力有无的方法
方法三：状态法
（也叫撤销法，拿去接触的物体，看被研究的物体是否保持原来的运动状态）
撤掉与之接触的物体，看放研究物体的状态是否改变，若改变则存在弹力，否则不存在弹力。
轻绳拉力产生的原因及方向：
末受到拉力时
绳子形变方向
拉力
受到拉力时绳子变长
六、轻绳、轻杆、轻弹簧
1.只能拉不能压；
2.轻绳的拉力一定沿绳方向；
3.同一根绳子张力处处相等。
轻绳的受力特点
轻杆的含义：
不计质量、不发生形变的杆
1.可拉可压；
2.杆所受的力不一定沿杆的方向；
轻杆的弹力
轻杆受力特点：
FN
FN
六、轻绳、轻杆、轻弹簧
轻弹簧产生的弹力
Ａ
B
结论：沿弹簧的轴线指向弹簧恢复原状的方向。
蓝色：形变方向
红色：弹力方向
六、轻绳、轻杆、轻弹簧
弹力的大小跟弹簧的形变有关吗？
胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长量（或压缩量）的长度 x 成正比。
劲度系数是与弹簧的本身有关的物体量，即生活中所说的弹簧的“软”、“硬”
形变量（伸长或压缩量）
k是劲度系数，
单位是 N/m
弹簧的弹力
适用范围：在弹簧的弹性限度内
七、胡克定律
课堂小结
大小
弹力
方向
形变：物体在力的作用下形状或体积的改变
弹力：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的力。
条件：①直接接触 ②发生弹性形变
胡克定律F ＝ k x
弹力的大小： 弹性形变越大、弹力越大
判断弹力有无的方法：条件法、假设法和状态法
弹性形变
非弹性形变
方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
【典例1】玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（　）
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
典例分析
【正确答案】C
【典例2】（多选）如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态。则关于弹性杆对小球的弹力，下列结论正确的是（　　）
A．大小为2N
B．大小为1N
C．方向平行于斜面向上
D．方向竖直向上
典例分析
【正确答案】AD
【典例3】（多选）如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，关于物体A是否受到弹力作用的说法正确的是（　　）
A．图甲中地面是光滑水平的，物体A与B间存在弹力
B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，两斜面对物体A均有力的作用
C．图丙中地面光滑且水平，物体A与竖直墙壁之间有力的作用
D．图丁中物体A受到斜面B对它的支持力的作用
典例分析
【正确答案】BCD
【典例4】如图所示，四种情境中物体均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑，其中物体所受弹力示意图不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
典例分析
【正确答案】D
【典例5】如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是（　　）
A．F1＝F2＝F3
B．F1＝F2＜F3
C．F1＝F3＞F2
D．F3＞F1＞F2
典例分析
【正确答案】A
【典例6】一小组将两个完全相同的轻弹簧分别按图甲和图乙连接，等效为两个新弹簧，测得两个新弹簧的“拉力与弹簧伸长量的关系图像”如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．F = 2N时甲图中每个弹簧伸长0.1m
B．F = 2N时乙图中每个弹簧伸长0.1m
C．原来每个弹簧的劲度系数为20N/m
D．b为甲图弹簧得到的图像
典例分析
【正确答案】A

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