3.2 弹力 讲义 -2023-2024学年高一上学期物理人教版必修1

课题：弹力 知识点一：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：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原状，这个限度叫做弹性限度． 　　　 要点诠释 （1）任何物体受力后都会发生形变，只是有的物体受力后形变较小，不易观察到而已． （2）物体的形变包括形状的改变和体积的变化，这两种情况既可能是弹性形变，也可能是范性形变，如弹簧在弹性限度内的伸长是弹性形变，超过了弹性限度就成了范性形变． 典例强化 例1 ．关于形变下列说法正确的是（　　） A．物体形状的改变叫做弹性形变 B．物体受到外力作用后发生的形状改变叫做弹性形变 C．在外力去掉后，物体能够恢复原状的形变叫弹性形变 D．任何物体在外力的作用下都发生形变，在外力的作用下不发生形变的物体是不存在的 知识点二：弹力 　　1．概念和特点 （1）概念：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力． （2）特点：弹力是在物体和物体相互接触时才会产生的，所以是接触力． 2．产生的条件 （1）两物体相互接触． （2）接触面之间发生弹性形变． 3．弹力的方向 总是与引起形变的作用力的方向相反． 4．几种常见的弹力及其方向 弹力常表现为拉力、压力、支持力． （1）压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体． （2）绳子的拉力的方向总是沿着绳子而指向绳子要收缩的方向． 要点诠释 1．弹力有无的判断方法 （1）根据弹力产生的条件直接判断： 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力，此方法多用于判断形变较明显的情况 ． （2）利用假设法判断： 对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力 ． 2．弹力方向的判断 类型 方向 图示 接触方式 面与面 垂直接触面指向被支持物体 点与面 过接触点垂直于面指向被支持物体 点与点 垂直于公共切面指向受力物体 轻绳 沿绳收缩方向 轻杆 可沿杆 可不沿杆 轻弹簧 沿弹簧形变的反方向 （弹簧恢复原状的方向） 典例强化 例1．下列关于弹力的说法正确的是（　　） A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生了形变而产生的 B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生了形变而产生的 C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向 D．挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的 知识点三：胡克定律 1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比． 2．公式：F＝kx，式中的k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m ． 3．对胡克定律的理解 （1）胡克定律成立的条件是：弹簧发生弹性形变，即必须在弹性限度内． （2）F＝kx中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度． （3）F＝kx中的k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关． （4）由F＝kx可知，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系，即ΔF＝kΔx ． 要点诠释 1．对胡克定律的理解 （1）胡克定律成立的条件是：弹簧发生弹性形变，即必须在弹性限度内． （2）F＝kx中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度． （3）F＝kx中的k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关． （4）由F＝kx可知，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系，即ΔF＝kΔx ． 典例强化 例1．竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm；挂一重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？ 随堂基础巩固 ( 图1 )1．如图1所示，一个球