弹力及其产生

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1、弹力及其产生　　弹力是一种很常见的力，在我们所熟悉的很多体育比赛项目中都能发现它的身影，例如，跳板运动员跳水时利用了跳板的弹力才能完成整个空中动作，射箭运动员利用弓的弹力才能把箭射出去，撑竿跳高运动员利用撑竿产生的弹力才能跳得高，就连我们同学平时使用的自动铅笔和一些圆珠笔里面也利用到了弹簧的弹力.那么什么是弹力，它是怎样产生的？它的大小又与什么有关呢？　　1.力和形变　　生活中，同学们一定有过这样的发现（如图1所示）：用手压气球时，气球会变形；手压弹簧时，弹簧会缩短；手拉橡皮筋时，橡皮筋会伸长；手压橡皮泥时，橡皮泥会变瘪.物体的形状或体积的改变就叫做形变.　　任何物体受到

2、挤压时都会产生形变，即使是看上去比较坚硬的物体.如图2所示，在一个烧瓶中灌满带颜色的水，再将瓶口用橡皮塞塞紧，穿过橡皮塞向瓶中插入一根空心细玻璃管，然后用双手挤压瓶身，虽然瓶子的形变我们无法察觉，但是我们会发现细玻璃管中的水面在上升，而且用的力越大，水面上升越明显.这个现象说明坚硬的玻璃瓶受力也会发生形变.4　　在生活中，有的物体在撤去外力后能恢复原来的形状，这类形变我们把它叫弹性形变.如上面我们提到的气球、弹簧、橡皮筋的形变；有的物体在撤去外力后，不能恢复原来的形状，这类形变我们把它叫塑性形变.如上面我们所提到的橡皮泥的形变.一旦发生弹性形变的物体受到的力超过了一定的限

3、度，物体就会由弹性形变变为塑性形变.　　2.弹力的产生　　在压气球、压弹簧、拉橡皮筋时，我们会感觉到气球、弹簧、橡皮筋对手也施加了力的作用.这说明，物体发生弹性形变时会产生力，这个力叫弹力.弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间.通常所说的压力、推力、支持力、拉力其实质都是弹力.　　弹力的本质是分子间的作用力.当物体被拉伸或压缩时，分子间的距离便会发生变化，使分子间的相对位置拉开或靠拢.这样，分子间的引力与斥力就不会平衡，出现相吸或相斥的倾向，而这些分子间的吸引或排斥的总效果，就是宏观上观察到的弹力.如果外力太大，分子间的距离被拉开得太多，分子就会滑进另一个稳定的位置

4、，即使外力除去后，也不能再回复到原位，且会保留永久的变形，这就是我们所说的塑性形变.　　从弹力的本质我们不难发现，物体只有在被拉伸或压缩时才可能产生弹力，所以宏观上要产生弹力必须同时满足两个条件：一是两物体必须相互接触；二是物体要发生弹性形变（包括人眼不能观察到的微小形变）.在这里需要注意的是：任何物体只要发生了弹性形变，就一定会对与它接触的物体产生弹力，一旦超过了弹性形变范围，就会彻底失去弹力.　　3.弹力的大小　　在日常生活中同学们可能用弹簧拉力器来健身，你一定有这样的体会：当把弹簧拉得越长时，弹簧对你的手产生的拉力也越大.那么，弹性形变和它所产生的弹力之间存在着怎样

5、的一个关系呢？4　　如图3所示，我们在弹簧下面挂上钩码，用刻度尺测出弹簧的伸长量，不断地增加钩码的个数，这时我们会发现在一定范围内弹簧的伸长量跟它所受到的拉力成正比，这就是著名的胡克定律，即弹性定律（胡克是17世纪英国最杰出的科学家之一，他在力学、光学、天文学等多方面都有重大成就，所设计和发明的科学仪器在当时是无与伦比的，被誉为英国的“双眼和双手”）.实验室用来测量力的工具――弹簧测力计就是胡克定律的一个重要应用.　　例1在如图4所示的四个力中，不属于弹力的是（）.　　解析从弹力产生的条件我们不难看出，A、B、C三个选项中的支持力、压力、拉力都是由物体间相互接触并发生弹性

6、形变产生的，均属于弹力.而选项D中的吸引力是因为物体间发生相互吸引而产生的，磁铁与小铁球之间即使不直接接触也存在吸引力，因此该吸引力不属于弹力.由此可见，要判断物体间是否有弹力的作用，关键是看物体间是否接触以及是否因相互挤压而发生了弹性形变.应选D.　　例2甲、乙、丙三名同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，则下列说法中正确的是（）.　　A.甲的体重大，所用拉力大　　B.乙的手臂粗，所用拉力大　　C.丙的手臂长，所用拉力大　　D.甲、乙、丙所用拉力一样大　　解析4根据物体形变和外力大小的关系可知，对于同一个拉力器，其弹簧的形变（伸长量）越大，它受到的拉力就

7、越大.手臂越长的同学，要把手臂撑直，弹簧的形变（伸长量）就越大，所用的拉力也越大.　　由于丙的手臂最长，所以丙所用的拉力最大.应选C.　　例3关于弹簧测力计的使用，下列说法中错误的是（）.　　A.拉弹簧的力只能沿着竖直向下的方向　　B.拉弹簧的力应沿着弹簧的轴线方向　　C.测量前应先检查弹簧测力计指针是否指在零点　　D.加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程　　解析因为使用弹簧测力计时，不一定仅在竖直方向或水平方向测量，例如还可以测量在斜面上运动的小车受到的拉力等.只要拉弹簧的力沿着弹簧的轴线方向对弹簧施力即可.另外，使用弹簧测