1、1弹力学习目标定位 1.知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题一、形变和弹力1弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力2弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能恢复原状的形变3范性形变：外力撤去后，物体不能恢复原状的形变二、胡克定律1内容：在弹性限度内，弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比2公式： F kx 其中 k 为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是 N/m，它反映
2、了弹簧的一种力学性质三、弹力的方向1平板状物体受压弯曲后产生的弹力，方向一定垂直于平板，指向压它的物体2绳索的弹力方向一定沿着绳索，指向绳索收缩的方向.一、弹性形变和弹力问题设计(1)如图 1 所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？图 1(2)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？(3)用手拉弹簧，弹簧会对手产生一个拉力(如图 2 所示)，这个拉力是如何产生的？图 2答案 (1)手捏玻璃瓶，管中水面上升说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了(
3、2)橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变)(3)弹簧受到拉力后发生形变(伸长)，发生形变的弹簧要恢复原状，对手就产生了拉力2要点提炼1弹力的成因：当两个物体相互挤压或拉伸产生弹性形变时，由于物体要恢复原状，才在接触位置对与它接触的物体产生弹力，所以弹力产生的直接原因是由受力物体发生形变引起的2弹力产生的条件：(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变二、胡克定律问题设计 如图 3 所示，为一弹簧测力计弹簧测力计的刻度是否均匀？这说明什么？答案 均匀说明弹簧测力计的弹力与弹簧的形变量成正比图 3要点提炼1内容：在弹性限度
4、内，弹簧弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比2公式： F kx.3说明(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内(2)x 是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度(3)F x 图像是一条过原点的倾斜直线(如图 4 所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数 k.图 4(4)弹簧弹力的变化量 F 与形变量的变化量 x 也成正比，即 F k x.三、弹力的方向问题设计1.一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图 5 所示海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？图 5答案 (1)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形
5、变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上(如图甲)甲 乙(2)铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂直接触面向下(如图乙)2.如图 6 所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块橡皮绳对物块的拉力是怎样产生3的？方向怎样？图 6答案 由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上)要点提炼1压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过球心2绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向延伸思考如图 7 所示，把一个球形物体 A 放在半
6、球形容器 B 内，在图中画出 A 受到的弹力图 7答案 A 受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向的延长线过球心)，如图所示一、弹力的产生例 1 下列关于弹力的几种说法，其中正确的是( )A只要两物体接触就一定产生弹力B静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D只要物体发生形变就一定有弹力产生解析 两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力，A、D 错误静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B 错误，C 正确答案 C二、弹力的方向例 2 画出图 8 中静止物体 A 所受弹力
7、的示意图图 8解析 支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体， A 物体所受弹力的示意图如图所示4答案 见解析图针对训练 分别画出图 9 甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)图 9答案 受力示意图如图所示三、胡克定律例 3 由实验测得某弹簧所受弹力 F 和弹簧的长度 L 的关系图像如图 10 所示，求：图 10(1)该弹簧的原长为多少？(2)该弹簧的劲度系数为多少？解析 解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为 L015 cm.(2)据
8、 F kx 得劲度系数： k ，由图线可知，该弹簧伸长 L(25 cm15 cm)10 Fx F Lcm 时，弹力 F50 N所以 k N/m500 N/m. F L 501010 2解法二：根据胡克定律得 F k(L L0)，代入图像中的两点(0.25,50)和(0.05，50)可得 50 k(0.25 L0)50 k(0.05 L0)解得 L00.15 m15 cm， k500 N/m.答案 (1)15 cm (2)500 N/m弹力Error!51.(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( )A有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失B有弹力作用在
9、物体上，物体不一定发生形变C弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变D一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失答案 D解析 力是物体间的相互作用，弹力的施力物体和受力物体都会发生形变，故 B 项错误；发生形变后的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A 项错误，D 项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C 项错误2(弹力的产生)杂技演员具有高超的技术，如图 11 所示，他能轻松地顶住从高处落下的缸，关于他顶缸时头顶受到的压力产生的直接原因是( )图 11A缸的形变 B头的形变C缸受到重力 D人受到
10、重力答案 A解析 头顶受到的压力的施力物体是缸，受力物体是头顶，头顶受到的压力产生的直接原因是缸的形变，间接原因是缸受到重力，A 项正确3(弹力的方向)三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球 a、 b、 c，支点 P、 Q 在同一水平面上 a 的重心位于球心， b、 c 的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图 12 所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点 P、 Q 对球的弹力方向是怎样的？图 12答案 见解析解析 三种情况都是点与点接触，圆球所受弹力的方向都是垂直于接触面指向球心，即沿半径指向球心，如图所示，弹力的方向与重心的位置无关6题组一 形变及弹力的产生1下列各种情况中
11、，属于弹性形变的有( )A撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C细钢丝被绕制成弹簧D铝桶被砸扁答案 AB解析 “撑竿的形变” 、 “椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复原状， “铝桶被砸扁”不能恢复原状，是范性形变故选项 A、B 正确，C、D 错误2关于弹性形变，下列说法正确的是( )A物体形状的改变叫弹性形变B一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变答案 C解析 弹性形变指物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变，C 正确，A
12、、D 错误；钢筋用力弯折后，无法恢复到原来的形状，不属于弹性形变，B 错误3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图 1 所示的跳水运动就是一个实例请判断下列说法正确的是( )图 1A跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B跳板和运动员的脚都发生了形变C运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的答案 BC解析 发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体B、C 正确题组二 弹力方向的判断4下列关于弹力的叙述中错误的是( )A压力、拉力、支持力都是弹力B压力和支持力的方向总是垂直于接触面C轻绳、
13、轻杆上产生的弹力的方向总是在沿绳、杆的直线上D轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不沿杆答案 C解析 弹力包括压力、拉力、支持力，其中绳的拉力总沿绳收缩的方向，压力、支持力的方向总与接触面垂直，故 A、B 正确；杆不同于绳，杆可以发生拉伸形变、压缩形变和弯曲形7变，所以杆的弹力方向不一定沿杆，要具体问题具体分析，C 错误，D 正确5体育课上一学生将足球踢向斜台，如图 2 所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )图 2A沿 v1的方向B沿 v2的方向C先沿 v1的方向后沿 v2的方向D沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案 D解析 足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所
14、受弹力的方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方，故 D 正确6一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为( )A竖直向上 B竖直向下C垂直树枝斜向上 D沿树枝方向答案 C解析 支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，选项 C 正确7在图 3 中画出物体 A 所受弹力的示意图图 3答案 如图所示题组三 胡克定律88关于弹簧的劲度系数 k，下列说法中正确的是( )A与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大， k 值也越大B由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大， k 值越小D与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关答案 B9如图 4
15、甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重 G1 N，则弹簧测力计 A 和 B 的示数分别为( )图 4A1 N,0 B0,1 NC2 N,1 N D1 N,1 N答案 D解析 题图中弹簧测力计 A、 B 的受力情况是一样的，都是左右两端各受 1 N 的拉力，此时弹簧测力计的读数都是 1 ND 正确10一根轻质弹簧一端固定，用大小为 F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为 l1；改用大小为 F2的力拉弹簧，平衡时长度为 l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )A. B.F2 F1l2 l1 F2 F1l2 l1C. D.F2 F1l2 l1 F2 F1l2 l1答案 C解析 根据胡克定律有： F1 k(l0 l1)， F2 k(l2 l0)，由两式可解得： k ，故 CF2 F1l2 l1正确
