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1、高一物理弹力的产生条件、 弹力方向的判断、 弹簧弹力的计算北师大版【本讲教育信息 】一 . 教学内容：弹力的产生条件、弹力方向的判断、弹簧弹力的计算二 . 重点、难点：弹力的方向、弹簧弹力的计算三 . 内容概述：1. 形变：物体形状或体积的改变叫形变。2. 弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变叫弹性形变。非弹性形变：撤去外力后不能恢复原状的形变叫非弹性形变。（塑性形变）3. 弹力：（ 1）概念：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这个力叫做弹力。（ 2）弹力的施力物体：对于平面型：平面。绳、弹簧类或杆。4. 弹力产生的条件：（ 1）物体间要相互接触； （ 2）物
2、体间要发生弹性形变（物体只接触不一定有力，如下图 1、图 2。如果有力一定有力的作用效果，图1 中的细线就不能再竖直了，图2 中的物体对竖直墙壁实际上可以有力也可以无力。）图1图25. 形变种类（ 1）拉伸形变：弹力的方向沿着绳、杆或弹簧，并指向它们收缩的方向。压缩形变：弹力的方向沿着杆或弹簧，并指向杆的拉伸方向。（ 2）弯曲形变：弹力的方向垂直接触面，指向弯曲方向的反方向。（ 3）扭转形变：产生一个旋转力。6. 弹力的方向（ 1）点（端）线接触型：弹力的方向垂直于相接触的线（ 2）点（端）面接触型：弹力的方向垂直于接触面（ 3）杆绳弹簧的拉力：沿着绳、杆或弹簧并指向它形变的反方向7. 分析弹
3、力的两种方法：从物体的弹性形变出发；从力的平衡出发。用心爱心专心8. 弹簧弹力的计算胡克定律：在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。F kx （ k 为弹簧的劲度系数，单位： N/m ； X 为弹簧的形变量）【典型例题】例 1. 如图 3 所示，在光滑的水平面上，物体在弹簧的拉力下运动，则物体A 的受力情况是（）vA图3A. 只受弹簧的拉力B. 受弹簧的拉力和重力C. 受弹簧的拉力、重力和支持力D. 受重力和支持力解答： A 与弹簧、地面接触， A 在拉力作用下运动，所以 A 受重力、拉力、支持力共同作用，选 C。例 2. 画出物体 A 的受弹力的示意图， A 与物体光滑接触。如图 4
4、所示，一球放在光滑水平面 AC 上，并和光滑面 AB 接触，球静止，求球受到的弹力。BAC图4解答： 先假设 AB 面不存在，此时球仍保持静止不动，说明AB 与球之间无弹力；再假设 AC 面不存在，此时小球在重力作用下向下运动，故AC 面与小球有相互挤压的作用，小球受 AC 面的弹力方向向上与小球的重力平衡，故N G。此题中，小球与AC 面之间的作用比较明显，而分析球与AB 之间是否存在相互挤压和形变比较困难，所以，亦可先假设球与AB 之间有弹力存在，如图5 所示，可知此球在水平方向上所受合力不为零，必向右运动而离开AB 面，与题给静止状态不符，说明此球与AB面之间虽接触，但不存在弹力。用心爱
5、心专心BF2F1ACG图5例 3. 一个水平放置的弹簧， 在左右两端各用 10N 的水平力沿弹簧的径向向相反的方向拉弹簧，若弹簧的劲度系数为 100N/m ，则弹簧的伸长量为 _；若将此弹簧的一端固定，在另一端用 20N 的力拉，弹簧的伸长量为 _。解答：在左右两端同时对弹簧施加拉力作用时，其中任意一端均相当于固定端，所以对弹簧拉力不等于两力相加，仍然等于一端的受力情况。即： x1f 110Nk01. m100N / m当 f 220 N时，伸长 x2 ：x2f 220Nk0.2m100N / m例 4. 如图 6 所示，A 、B 是两个相同的弹簧， 原长都是L0 10 cm，劲度系数 k 5
6、00 N/m ，若悬挂的两个物体质量均为m，现测得两个弹簧的总长为26cm，则 m _ 。（ g 取10m/s2）AB图6解答： 首先以下面物体为研究对象，然后以两物体为整体，求出对上端弹簧拉力，分别列出弹力方程：kxBmgkx A2mgk x AxB3mg用心爱心专心k x Ax B1kg即 m3g【模拟试题】1. 质量分布均匀的球 A ，画出物体 A 受力示意图。2. 如图 7 所示， 一根劲度系数为 k 的轻质弹簧 a，竖直放在桌面上， 上面静止压一质量为m 的物体处于静止状态，另一根劲度系数为2k 的轻质弹簧b，竖直固定在物体的上表面，现将弹簧b 上端 A 缓慢上提， 直到弹簧a 承受
7、的压力减为上提前的1/n，则 A 端应上提的距离为 _。3. 如图 8 所示， A 、B 两弹簧劲度系数均为k，两球质量均为m，不计弹簧的质量，两球静止，则两弹簧的伸长长度之和为_。用心爱心专心用心爱心专心【试题答案】1.略提示： A 、B 、C 三个图中，因A 静止或匀速运动，故左端墙壁或左端车壁对A 无弹力作用，同理斜面对 A 接触但无挤压，所以也无弹力作用。2.解析： 对 m 受力分析：fafbmg由平衡知识可知：f afbmg所以， f a1 mg， fbmgf a mg 11nn由 f akxa ， f b2k xb 可知：xamg ， xbn1 mg2knnk对 a 伸长量：xamgmgknk对 b 伸长量：xbn1 mg2nk所以 A 端上移 xxa3mg n1xb2nk3. 解析： xmg2mg3mgkkk用心爱心专心