高中物理 第4章第2节形变与弹力目标导学 鲁科版必修1

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1、第2节　形变与弹力一、弹力的产生条件1．弹力产生的条件（1）弹力是接触力，产生弹力的两个物体必须接触。（2）弹力是由于两相互接触的物体间挤压发生了弹性形变而引起的，即物体必定发生了弹性形变。弹力是由施力物体还是受力物体发生弹性形变引起的？提示：某物体受到的弹力是由施力物体发生弹性形变引起的。例如，如图所示，放在水平桌面上的书与桌面相互挤压，书和桌面都发生微小的形变，书发生形变，它对桌面产生向下的弹力F1，桌面发生形变，它对书产生向上的弹力F2。【例1】如图所示，一个光滑的小球用细线悬吊着，小球的下面与斜面接触，细线保持竖直状态。关于小球受力的个数，下

2、列选项正确的是（　　）A．1个B．2个C．3个D．2个或3个解析：判断弹力是否存在是个难点，用假设法和力的作用效果法，都可方便地判断弹力是否存在。小球悬吊着，小球一定受重力作用，要使小球处于静止状态，必定受到向上的拉力。方法一：假设法。假设存在斜面给小球斜向上的弹力，当撤去斜面后，小球仍保持静止，且绳仍保持竖直状态。因此，假设不成立，小球只受重力和绳子向上的拉力。方法二：利用力的作用效果。如果存在斜面给小球斜向上的弹力，小球静止时，细线将不能保持竖直状态。因此，小球只受重力和绳对球竖直向上的拉力。答案：B1－1如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状

3、态，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，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，A对两斜面均有压力的作用C．图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有力的作用D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用判断弹力是否存在的两种方法（1）定义法。根据弹力产生的条件直接进行判断，如果具备弹力产生的“两个条件”，则接触面之间存在弹力。（2）运用“假设法”进行判断①假设无弹力：要判断物体在某一接触处是否受到弹力作用，可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉，即假设不存在弹力，看物体是否在该位置保持原来的状态，从而判断物体在该

4、处是否受到弹力作用。例如，如图所示，一球放在光滑的水平面AC上，并和光滑面AB接触，球静止，分析球所受的弹力。假设去掉AB面，球仍保持原来的静止状态，可判断出在球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，球将向下运动，故在与AC面的接触处受到弹力，其方向垂直于AC面竖直向上。②假设有弹力：就是假设与研究对象接触的物体对研究对象施加了弹力，画出假设状态下的受力图，判断受力情况与原来状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力，若不矛盾，则此弹力存在。二、弹力的方向1．弹力方向的特点物体所受弹力的方向总是指向该物体形变的方向，弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿

5、其接触点公共切面的垂直方向。2．判断方法（1）绳子只能受拉力而发生形变，即绳子只能承受拉力。因此绳子拉物体的弹力的方向总是沿着绳子指向其收缩的方向。（2）物体放在支持物上，支持物因其形变而产生弹力——作用在物体上的支持力，这种弹力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体。通常有如下三种情况：①面面接触：弹力方向垂直于接触面。②点面接触：弹力方向垂直于接触面。③点点接触：弹力方向垂直于公共切面。（1）点面接触的物体间的弹力，若面为曲面时，则过接触点作曲面的切面，弹力的方向垂直于切面指向被接触的物体。（2）绳、线上的弹力方向一定沿线或绳，而杆上的弹力有可能

6、不沿杆。（3）弹簧既能伸长，也能缩短，即弹簧的弹力既能充当推力，也能充当拉力。绳或细线只能伸长，不能缩短，因此绳或细线上的弹力只能充当拉力。【例2】如图所示，物体A或B均静止，画出物体A或B所受的弹力示意图。解析：如图所示。判断弹力的方向首先分清是支撑面的弹力、绳的弹力还是杆的弹力，对于支撑面上的弹力一定要弄明白是“面面接触”“点面接触”还是“点点接触”。答案：如解析图所示2－1作出图中物块、球、杆等受到各接触面作用的弹力示意图。2－2体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，试分析篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力方向。此题易错解为地面给篮球的

7、弹力斜向右上方，产生错解的原因是只看到物体的表面现象，虽然球是斜向上运动，但根据弹力方向的判断方法知，弹力应垂直于地面向上。球斜向上运动，是由于球具有水平方向的分速度。三、弹簧的弹力与形变量的关系——胡克定律1．应用胡克定律时应注意以下几点胡克定律F＝kx成立条件弹簧发生“弹性形变”，即必须在弹性限度内x的含义x是弹簧的形变量，即弹簧伸长（或缩短）的长度，不是弹簧的长度k的含义k是弹簧的劲度系数，反映了弹簧的“软”“硬”程度，由弹簧本身的性质（材料、粗细、长度等）决定，与弹性大小无关推论式ΔF＝kΔx，式中ΔF、Δx分别表示弹力的变化量和弹簧的形变量

8、2．弹力与弹簧伸长量的关系可用F－x图象表示，如图所示。两人各用10N的力拉一静止的弹簧秤两端，则弹簧秤示数