第一节 生活中常见的力三：弹力-2021-2022学年高一物理辅导讲义（2020沪科版必修第一册）

第一节 生活中常见的力三 1．弹性形变和范性形变 【知识点的认识】 1．弹性形变 定义：物体在外力的作用下会发生形变，当外力 撤销后有些物体可以恢复到原来的形状．物体这种能消除由外力引起的形变的性能，称为弹性（elasticity），外力去除后，形变完全消失的现象叫弹性形变（elastic deformation）． 2．范性形变 定义：有些情况下当外力去除后，物体不能恢复原来的形状．外力去除后，物体遗留下来的形变称为范性形变（plastic deformation）或塑性形变．材料的这种能产生范性形变的性能称为范性（plasticity）或塑性． 3．弹性形变和范性形变的区别 两者的主要区别在于变形是否可恢复：弹性变形是可以完全恢复的，即弹性变形过程是一个可逆的过程；塑性变形则是不可恢复的，塑性变形过程是一个不可逆的过程． 2．物体的弹性和弹力 【知识点的认识】 1．弹力 （1）定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生的力叫弹力． （2）弹力的产生条件：①弹力的产生条件是两个物体直接接触，②并发生弹性形变． （3）弹力的方向：力垂直于两物体的接触面． ①支撑面的弹力：支持力的方向总是　垂直　于支撑面，指向被支持的物体；压力总是垂直于支撑面指向被压的物体． 点与面接触时弹力的方向：过接触点垂直于接触面． 球与面接触时弹力的方向：在接触点与球心的连线上． 球与球相接触的弹力方向：垂直于过接触点的公切面． ②弹簧两端的弹力方向：与弹簧中心轴线重合，指向弹簧恢复原状的方向．其弹力可为拉力，可为压力． ③轻绳对物体的弹力方向：沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力． （4）弹力的大小 对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算．对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定． ①胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F＝kx，还可以表示成△F＝k△x，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比．式中k叫弹簧的劲度系数，单位：N/m．k由弹簧本身的性质决定（与弹簧的材料、粗细、直径及原长都有关系）． ②“硬”弹簧，是指弹簧的k值较大．（同样的力F作用下形变量△x较小） ③几种典型物体模型的弹力特点如下表． 项目 轻绳 轻杆 弹簧 形变情况 伸长忽略不计 认为长度不变 可伸