2020-2021学年2 弹力学案

3.2  弹力

【学习目标】

知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。

【名师点拨】

1．知识概要

（1）弹力的产生：任何物体在受到压力、拉力、剪切、扭转等力时都会发生形变，同时由于物体形变而对阻碍其恢复形变的物体产生弹力。

（2）弹力的大小

弹簧的弹力的大小遵守胡克定律：f＝kx。

其他物体的弹力则需要利用物体平衡等方法确定其大小。

（3）弹力方向

接触面：垂直接触面

绳子：沿绳子收缩方向

其他物体：形变恢复方向

2．探究方略

探究弹簧弹力和形变量之间关系的实验主要体现了科学探究要素：

（1）“猜想与假设”中的“对解决的方式和问题的答案提出假设”和“认识猜想与假设的重要性”。无论你的猜测结果如何，你实验的目的是验证你的假设，如果没有猜想你将怎样去实验呢？

（2）“制定计划与设计实验”中的“选择实验方法和所需装置与器材”。选择器材依赖于你的实验方法、测量的要求。本实验除教材上给的器材外至少还需要直尺来测量弹簧的长度。

在完成该探究的过程中，你还要掌握如何收集数据、分析论证、最后作出评估。

3.我的思考

（1）绳子的弹力沿绳子收缩方向，杆和绳子类似，所以硬杆的弹力沿杆的方向，你认为对吗？

（2）有同学认为：绕制弹簧的铁丝越粗，则弹簧劲度系数越大，有道理吗？

【典例精析】

例1．画出甲（G为重心）、乙、丙、丁图中球与杆所受到的弹力示意图。

解析：接触面处的弹力垂直于接触面。绳子弹力沿绳子收缩方向，所以甲、乙两图的受力如右图。丙图中有两个接触面，

很显然下面的接触面有向上的弹力，如果左边接触面有弹力，则弹力必水平向右，画出示意图如图丙a所示，所以物体将会运动，这与题意矛盾，因此左接触面没有弹力。

对丁图如果我们剪断水平绳子，球不会开始运动，

说明水平绳子对球没有施加作用（弹力）。

所以丙、丁的弹力如图丙b、丁b：

判断有无弹力常用方法有反证法和移除施力物体法。

例2．一根弹簧原长L0=10 cm，若在它下面挂重为G1=4 N的物体时，弹簧长L1=12 cm，则在它下面挂重为G2=3 N的物体时，弹簧长多少？

解析：由F＝kx得：

G1＝k（L1－L0）

解得k＝200 N/m

G2＝k（L2－L0）

解得：L2＝0.115 m=11.5 cm

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