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第3讲 弹 力

[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、物体的形变

1．形变：物体形状或体积的变化叫做形变．

2．弹性形变：撤去外力作用后物体能恢复原状的形变，称为弹性形变． 3．范性形变：撤去外力作用后物体不能复原的形变称为范性形变.

4．弹性限度：如果外力过大，超出一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度． 二、弹力

1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的作用力称为弹力． 2．方向：弹力的方向总是与引起形变的作用力的方向相反． 想一想：两个接触的物体间一定有弹力作用吗？

答案 不一定，弹力产生的条件是接触且发生弹性形变，两物体接触，不一定有弹性形变，所以不一定有弹力． 三、常见的弹力

1．弹力常表现为拉力、压力、支持力． 2．支撑面间的弹力

(1)支持力：由于支持面发生形变，对被支撑的物体产生的弹力． 方向：垂直于物体的接触面，指向被支持的物体． (2)压力：由于被支撑物发生形变，对支撑物产生的弹力． 方向：垂直于物体的接触面，指向被压的物体． 3．绳的弹力：

产生：由于绳子被拉长而对被拉物体产生的弹力，通常叫拉力． 方向：沿绳指向绳收缩的方向.

想一想：放在水平桌面上的书与桌面相互挤压，书对桌面产生的弹力F1竖直向下，常称作压力，桌面对书产生的弹力F2竖直向上，常称作支持力，如图1所示，F1与F2分别是哪个物体发生形变产生的？

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图1

答案 书 桌面 四、胡克定律

1．内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的量成正比．

2．公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号：N/m，它的大小取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等)．

想一想：对于同一根弹簧，被拉得越长，弹簧的弹力就越大，那么弹簧的弹力大小是否与其长度成正比？

答案 不是，弹簧的弹力在弹性限度内与形变量成正比.

一、弹力

产生弹力的条件：(1)两个物体直接接触；(2)接触面上发生弹性形变．

注意：任何物体受力后都会发生形变，只是有的物体发生的形变较为明显，有的物体的形变不明显，用特殊的办法才能观察到．如图2所示，柔软的弹簧受力后发生明显的形变；桌面受到压力后会向下弯曲，但是肉眼不能直接观察到，用图示的方法可观察到桌面的形变．(其中M、N是两块平面镜)．

图2

例1 下列关于弹力的说法中正确的是( ) A．相互接触的两个物体间必然有弹力存在 B．不接触的物体间也可能存在弹力 C．只要物体发生形变就一定有弹力

D．在相互接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力

解析 弹力产生的条件是两物体相互接触且发生弹性形变，所以D正确，A、B、C错误．

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答案 D

针对训练1 在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图3所示的就是一个实例．下列说法正确的是( )

图3

A．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 跳板和运动员的脚因为都受到力的作用，所以都要发生形变；运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的，跳板受到的压力是运动员的脚发生形变而产生的．B、C正确． 二、几种弹力及方向

弹力的方向与施力物体形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上，几种常见情况如下：

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，弹力方向的延长线或反向延长线过球心，如图4所示．

图4

2．绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向． 3．轻杆——方向：可沿杆也可不沿杆，如图5.

图5

说明：轻杆的弹力方向较为复杂，一般根据平衡及运动状态确定． 4．弹簧——沿弹簧形变的反方向，如图6.

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