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1、第二节 弹力本讲稿第一页，共四十一页本讲稿第二页，共四十一页本讲稿第三页，共四十一页1 1、形变：物体、形变：物体形状或体积的形状或体积的 改变叫形变改变叫形变2 2、一切物体都可以发生形变、一切物体都可以发生形变3 3、在形变后能够恢复原状的形变叫、在形变后能够恢复原状的形变叫 弹性形变弹性形变 能能发发生生弹弹性性形形变变的的物物体体是是不不是是在在所所有有情情况况下下都都可可以恢复原状呢以恢复原状呢 4.4.如如果果形形变变过过大大，超超过过一一定定的的限限度度，撤撤去去外外力力后后，物物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度弹性限度。一
2、、形变：一、形变：视频视频本讲稿第四页，共四十一页本讲稿第五页，共四十一页二、弹力：二、弹力：1 1、定义：、定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫而对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。做弹力。物体物体1 1与物体与物体2 2相互作用相互作用物体物体1 1发生了形变发生了形变物体物体1 1对物体对物体2 2产生了弹力产生了弹力作用过程作用过程弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变接触的物体接触的物体本讲稿第六页，共四十一页二、弹力：二、弹力：施力物体：施力物体：发生形变的物体发生形变的物体受力物体：受力物体：使施力物体
3、发生形变的物体使施力物体发生形变的物体2 2、产生、产生 条件条件 1 1、直接接触、直接接触2 2、发生弹性形变、发生弹性形变接触力接触力一句话，弹力的产生，一句话，弹力的产生，接触接触是前提，是前提，形变形变是根本是根本.本讲稿第七页，共四十一页 有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些有一些物体眼睛根本观察不到它的形变，比如一些比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变比较坚硬的物体，但是这些物体都有形变，只不过形变比较坚硬的物体，但是这些物体
4、都有形变，只不过形变很微小很微小很微小很微小。一切物体在力的作用下都会发生形变一切物体在力的作用下都会发生形变。本讲稿第八页，共四十一页例、例、关于弹力的产生下列说法正确的是（关于弹力的产生下列说法正确的是（）A A、只要两物体接触就一定产生弹力、只要两物体接触就一定产生弹力B B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力、只要两物体相互吸引就一定产生弹力C C、只要两物体发生形变就一定产生弹力、只要两物体发生形变就一定产生弹力D D、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的 物体产生弹力作用物体产生弹力作用ABC例、分析例、分析A A对对C C有无有无弹力作用弹
5、力作用D本讲稿第九页，共四十一页书对桌子的压力是弹力，那它的方向如何？本讲稿第十页，共四十一页思考：思考：绳子的拉力也是弹力，那么绳子绳子的拉力也是弹力，那么绳子的拉力的方向如何呢的拉力的方向如何呢本讲稿第十三页，共四十一页G GT Ta aT Tb bab例如例如总结总结：绳子的拉力：绳子的拉力:绳子对所拉物体的弹力绳子对所拉物体的弹力方向总是沿着绳而指向绳子方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向收缩的方向本讲稿第十五页，共四十一页3、弹力的、弹力的方向方向:通常所说的通常所说的压力、支持力压力、支持力、拉力拉力都是都是弹力弹力（1）压力的方向）压力的方向垂直垂直于支持面而于支持面而指向被指向被
6、压的物体压的物体（2）支持力的方向）支持力的方向垂直垂直于支持面而于支持面而指向被指向被支持的物体支持的物体（3）绳子的拉力的方向总是）绳子的拉力的方向总是沿绳沿绳而指向绳而指向绳收收缩缩的方向的方向总结：指向施力物体形变恢复的方向总结：指向施力物体形变恢复的方向本讲稿第十六页，共四十一页弹簧弹力方向又什么样的呢弹簧弹力方向又什么样的呢?（4）弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重）弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状方向合，指向弹簧恢复原状方向本讲稿第十七页，共四十一页（5）各种接触面间的弹力方向判断）各种接触面间的弹力方向判断点与平面接触点与平面接触F点与平面间弹力方向：
7、过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体光滑斜面ABFAFBA本讲稿第十八页，共四十一页各种接触面间的弹力方向判断各种接触面间的弹力方向判断点与曲面接触点与曲面间弹力方向：与过接触点的切面垂直并指向受力物体与过接触点的切面垂直并指向受力物体F1F2半球形的碗ABAFAFBB本讲稿第十九页，共四十一页各种接触面间的弹力方向判断各种接触面间的弹力方向判断:垂直于接垂直于接触面触面曲面与平面接触FFF曲面与平面间弹力方向：曲面与平面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体过接触点垂直平面指向受力物体ABA本讲稿第二十页，共四十一页各种接触面间的弹力方向判断各种接触面间的弹力方向判断曲
8、面与曲面接触曲面与曲面间弹力方向：与过接触点的公切面垂直并指向受力物体与过接触点的公切面垂直并指向受力物体半球形的碗FABFFB对AA(6).(6).点与杆接触时的弹力方向点与杆接触时的弹力方向:过接触点垂直于杆而指向受力过接触点垂直于杆而指向受力物体物体.轻杆的弹力方向可以沿杆也可以不沿杆轻杆的弹力方向可以沿杆也可以不沿杆本讲稿第二十一页，共四十一页4 4、判断弹力有无的方法、判断弹力有无的方法（1 1）根据弹力产生的条件直接判断）根据弹力产生的条件直接判断（2 2）对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，用假设推理法假设法基本思路：假设法基本思路：假设该物体所接假设该物体所接触的某接触面被
9、撤去，触的某接触面被撤去，看物体所处的状态是看物体所处的状态是否发生变化，从而确否发生变化，从而确定是否受到该接触面定是否受到该接触面的弹力。的弹力。FN本讲稿第二十二页，共四十一页(2)对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，用假设推理法AB光滑水平面并排放着静止的木块A、B 判断A、B间有无弹力判断球与斜面间有无弹力光滑球静止在水平地面B 判断球与木块间有无弹力本讲稿第二十三页，共四十一页4 4、弹力有无的判断、弹力有无的判断n(2)对于微小形变，用假设推理法对于微小形变，用假设推理法AB光滑水平面并排放着静止的木块A、B假设A、B间有弹力以B为研究对象，B受力：GF地FABB不可能静止，
10、所以A、B间没有弹力本讲稿第二十四页，共四十一页弹力有无的判断判断球与斜面间有无弹力假设球与斜面间有弹力以球为研究对象，球受力：GTF斜面球球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力本讲稿第二十五页，共四十一页弹力有无的判断光滑球静止在水平地面假设球与木块间有弹力以球为研究对象，球受力：GFF木块球球不可能静止，所以球与斜面间没有弹力本讲稿第二十六页，共四十一页（3 3）根据物体的运动状态分析）根据物体的运动状态分析本讲稿第二十七页，共四十一页典例4如右图所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个有质量的小球m.试分析下列情况下杆对球的弹力的大致方向：(1)小车静止；(2)小车以一定的速
11、度水平向右匀速运动本讲稿第二十八页，共四十一页规律方法根据物体的运动状态判断弹力的方向细绳的弹力方向一定沿着细绳，但是细杆的弹力方向有时沿着细杆，有时偏离细杆例如，用细杆悬挂一个物体，细杆对物体的弹力沿着杆向上但用扁担挑着物体时，扁担对物体的弹力竖直向上，与扁担相互垂直本讲稿第二十九页，共四十一页5 5、弹力的大小、弹力的大小（1）、弹力大小的决定因素：）、弹力大小的决定因素：对同一物体而言，与形变有关，形变越大，弹对同一物体而言，与形变有关，形变越大，弹力越大。力越大。n（2）、弹簧弹力的大小：胡克定律弹簧弹力的大小：胡克定律在弹簧限度内，在弹簧限度内，F=kx本讲稿第三十页，共四十一页(a
12、)应用胡克定律Fkx求解其中x为弹簧的形变量(可能为伸长量，也可能为缩短量)；k为弹簧的劲度系数，单位牛顿每米，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定(b)弹力与弹簧伸长量的关系可用Fx图象表示，如下图所示，图线的斜率即为弹簧的劲度系数本讲稿第三十一页，共四十一页(c)(c)弹簧上弹力的变化量弹簧上弹力的变化量FF与形变量的与形变量的变化量变化量xx也成正比关系，即也成正比关系，即FFkxkx.本讲稿第三十二页，共四十一页本讲稿第三十三页，共四十一页答案C 本讲稿第三十四页，共四十一页跟踪训练探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N
13、重物时，弹簧长度为0.18 m；则弹簧的原长L和劲度系数k分别为()AL0.02 mk500 N/mBL0.10 mk500 N/mCL0.02 mk250 N/mDL0.10 mk250 N/m答案：D本讲稿第三十五页，共四十一页解析：解析：根据胡克定律，根据胡克定律，1515k k(0.16(0.16L L)，2020k k(0.18(0.18L L)，解以上两式得，解以上两式得L L0.10 m0.10 m，k k250 N/m250 N/m，D D项正确项正确本讲稿第三十六页，共四十一页(3).(3).对其它的弹力（除弹簧以外的弹力），中对其它的弹力（除弹簧以外的弹力），中学阶段只能用
14、力的平衡、牛顿第二定律知识计学阶段只能用力的平衡、牛顿第二定律知识计算。算。除弹簧这样的弹性体之外的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体重力的大小本讲稿第三十七页，共四十一页跟踪训练如右图所示，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2 N的小球小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力()A大小为2 N，方向平行于斜面向上B大小为1 N，方向平行于斜面向上C大小为2 N，方向垂直于斜面向上D大小为2 N，方向竖直向上答案：D本讲稿第三十八页，共四十一页解析：利用平衡条件确定弹力本讲稿第三十九页，共四十一页本讲稿第四十页，共四十一页