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第二节 弹力
粤教版 高中物理必修一 第三章 相互作用
相互作用
接触力
非接触力：重力……
弹力
摩擦力
图片中的撑杆跳、蹦床、弹簧、橡皮筋都有什么变化呢
形状发生了变化
有弹力作用
弹力与形变密不可分
一. 形变
形变-----物体形状或体积发生变化.
2.形变产生原因——弹力的作用
【观察与思考】如图所示，取一根弹簧和一块橡皮泥，分别用力压弹簧和橡皮泥。停止用力，看一看他们的形变情况有什么不同。
停止用力后物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变。
停止用力后，物体不能恢复原状的形变叫作范性形变。
3.弹性形变：停止用力后物体能完全恢复原状的形变
4.弹性：物体具有恢复原状的性质称为弹性
5.弹性限度：外力过大，撤去外力后，物体形状不能恢
复，即为超过了物体的弹性限度
一. 形变
6.形变的分类
压缩形变
拉伸形变
弯曲形变
扭曲形变
7. 形变的观察:
★ 明显形变: 肉眼可直接观察到;
★ 微小形变: 肉眼不容易直接观察到的形变
任何物体在外力的作用下，都能发生形变
探究活动：感受尺子对手的作用力。
分析：形变程度越大，力越大
思考：力的大小与什么有关？形变的方向如何？
力的方向又如何？
钢尺的形变方向：
钢尺对手的弹力方向：
向下
向上
手发生了形变吗？方向如何？
手的形变方向：
向上
手对钢尺的弹力方向：
向下
相
反
相
反
这个结论具有普遍性吗？
二、认识弹力
被拉伸的弹簧
被压缩的弹簧
二、认识弹力
拉伸的弹簧的形变方向：
弹簧对小车的弹力方向：
向左
向右
压缩的弹簧的形变方向：
弹簧对小车的弹力方向：
向右
向左
思考：为什么物体的弹力方向都与自身的形变方向相反呢？
二、认识弹力
1.弹力：产生形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的
作用, 这种力称为弹力
2.施力物体产生的弹力方向与其恢复弹力的方向相同，也就与自身形变的方向相反
你能总结一下产生弹力的条件吗？
两个物体必须直接接触
相互接触的物体间存在弹性形变
3.产生条件
“微小”形变的放大
通过液柱高度变化 “放大”形变
通过光学原理“放大”形变
4.弹力的方向:
海绵块受到了铁块的挤压，向下产生形变，
海绵块要恢复原状，对铁块产生一个向上的弹力
这就是海绵块对铁块的支持力。
支持力的方向:垂直于物体的接触面指向被支持的物体。
F支
铁块受到了海绵块的挤压，产生形变，
铁块要恢复原状，产生一个向下的弹力，这就是铁块对海绵块的压力。
压力的方向:垂直于物体的接触面指向被压物体。
F压
绳子受到日光灯的拉伸，产生形变。
绳子受到日光灯的拉伸
绳子要恢复原状，向上收缩
绳子对日光灯产生向上的拉力
拉力的方向：沿绳而指向绳收缩的方向
压力、支持力、拉力都是弹力。
T
弹力的产生原因——发生形变的物体要恢复原状
弹力的作用点——在两个物体的接触面上
弹力的方向——与施力物体恢复形变的方向相同
思考：弹力的大小与什么因素有关呢？
弹力大小的影响因素
假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。
——东汉 郑玄 《考工记》
形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力也随之消失。
下面我们一起来探究
弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
【实验】探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
【思考问题】
（1）需要测量哪些物理量？
（2）用什么样的装置来测量这些物理量
（3）如何处理测量得到的数据
1.弹簧的伸长量
2.弹簧产生的弹力大小
【实验器材】弹簧 钩码 刻度尺 铁架台
【实验】探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
实验次数 钩码的重力 G/N 弹簧的长度 L/cm 弹簧的伸长量 x/cm 弹力的大小
F/N
1
2
3
4
5
【实验】探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
弹簧原长： cm
刻度尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差
每次测量一定要等钩码静止后再读数
实验过程中要注意不能超过弹簧的弹性限度
【实验】探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系。
【实验数据处理】
实验次数 钩码的重力 G/N 弹簧的长度 L/cm 弹簧的伸长量 x/cm 弹力的大小
F/N
1
2
3
4
5
【实验数据处理】
【不同弹簧的数据处理】
1、胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F与弹
簧的伸长量（或压缩量）x 成正比。
2、表达式：
劲度系数= 图像的斜率：
三、胡克定律
k:为弹簧的劲度系数
3、单位：“牛顿每米”或“牛顿每厘米”
符号是N/m、N/cm
弹簧的弹性具有缓冲减震的作用。
四、弹力的应用
知识小结
认识形变
弹力与形变量的定性关系
胡克定律
弹力在生活中的应用
弹力与形变量的定量关系
答疑1：
（1）物体静止在斜面上，请画出斜面对物体的弹力和物体对斜面的弹力。
（2）木棒一端放在水平地面上，另一端用竖直的绳子吊起，请画出地面和绳子对木棒的弹力。
面与面接触，弹力垂直于接触面指向受力物体
绳上弹力总沿着绳子，并指向绳子收缩的方向
（3）物体静止放在墙角，接触面均光滑，请画出物体受到的弹力。
假设法
答疑1：
一根轻弹簧在10N的拉力作用下，长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。则：
（1）当这根弹簧长度为4.20cm时，受到的压力有多大？
（2）当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的长度是多少？
解：（1）由胡克定律：
（2）由胡克定律：
弹簧长度：
答疑2：
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：
(1)弹簧的原长________；
(2)弹簧的劲度系数 k＝________；
(3)弹簧伸长 0.05 m 时，弹力的大小________.
答疑3：
答案：(1)10 cm (2)200 N/m (3)10 N
答疑4：
某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型，图中k1、k2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧，请回答以下问题：
1.缓冲效果与弹簧的劲度系数有关系吗？
2.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力的大小是否相等？
3.垫片向右移动时，两弹簧的长度是否始终保持相等？
谢谢大家

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