第2节 弹 力
学习目标 1.知道形变、弹性形变、弹性限度的概念。 2.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的有无。 3.掌握胡克定律计算弹簧弹力的方法。 4.理解弹力产生的条件，会分析弹力的方向并能正确画出弹力的示意图。 4个概念——弹性形变、弹力、弹性限度、劲度系数 1个定律——胡克定律 2种计算弹力的方法——平衡法、公式法 1种思想方法——微小形变放大法 核心提炼
一、弹性形变和弹力
阅读教材第54～55页“弹性形变和弹力”部分，了解弹性形变的概念，结合课本图
3.2－3体会弹力产生的原因。
1．弹性形变
(1)形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变的现象。 (2)弹性形变：物体在形变后撤去作用力能够恢复原状的形变。
2．弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。3．弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形
状，这个限度叫做弹性限度。
思维拓展
如图1所示，杂技演员具有高超的技术，他能轻松地顶住从高处落下的缸，他顶缸时
头顶受到的压力施力物体是哪个物体？压力是怎样产生的？ 答案 压力的施力物体是缸，是由于缸发生弹性形变产生的。
图1
二、几种弹力及方向
阅读教材第55页“几种弹力”部分，结合课本图3.2－4和图3.2－5体会弹力的方
向。
常见弹力 弹力方向1 / 9
压力 支持力 绳的拉力 思维拓展 垂直于物体的接触面，指向被压缩或被支持的物体 沿着绳子指向绳子收缩的方向 (1)一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图2所示。海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？
图2
(2)如图3所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块。橡皮绳对物块的拉力是怎
样产生的？方向怎样？
图3
提示 (1)①海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作
用，方向垂直于接触面向上(如图甲)。
②铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂
直接触面向下(如图乙)。
(2)由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方
向(沿绳斜向右上)。 三、胡克定律
阅读教材第56页“胡克定律”部分，知道胡克定律的内容，了解劲度系数的意义。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x成正比，
即F＝kx。
2．劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m。是表示弹簧
“软”“硬”程度的物理量。
思维判断
(1)在弹性限度内，同一根弹簧被拉的越长弹力越大，弹力大小与弹簧长度成正比。
(×)
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(2)在弹性限度内，两根弹簧被拉长相同的长度，弹力的大小一定相等。(×)
(3)在弹性限度内，同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x，弹力的大小相等。(√)
(4)只有在一定条件下，胡克定律才成立。(√)
预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中
问题1问题2 问题3
弹力有无的判断
[要点归纳]
1．产生弹力必备的两个条件
(1)两物体间相互接触。
(2)发生弹性形变。
2．判断弹力有无的两种常见方法
(1)直接判断：对于形变较明显的情况，可根据弹力产生条件直接判断。
图4
(2)“假设法”判断：对于形变不明显的情况，可用“假设法”进行判断，如图4所示
判断a、b两接触面对球有无弹力。
常见以下三种情形：
三种情形 解除 具体方法 去除接触面a 去除接触面b a对球有弹力 b对球有弹力 结果 球保持静止 球下落 球向右滚动 球仍保持静止 结论 a对球无弹力 b对球有弹力 a对球无弹力 b对球有弹力 [精典示例] 接触面 假设 有弹力[例1] (2017·哈尔滨高一检测)图中物体a、b均处于静止状态，a、b间一定有弹力
的是( )
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思路探究 在A、B、C、D各项中，若拿走b，a能否保持原来的静止状态？
解析 A图中对物体a而言受重力、竖直向上的拉力，如果b对a有弹力，方向水平向左，那么a受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故A错误；B图中对物体a而言受重力，斜向上的拉力，如果b对a没有弹力，那么a受到的二力不能平衡，与
a、b均处于静止状态矛盾，故B正确；C图中若水平地面光滑，对b而言受重力，竖直向
上的支持力，如果a对b有弹力，方向水平向右，那么b受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故C错误；D图中对b而言受重力，竖直向上的拉力，如果a对b有弹力，方向垂直斜面向下，那么b受到的三力不能平衡，与a、b均处于静止状态矛盾，故
D错误。 答案 B
判断弹力有无的两个误区
(1)误认为两物体只要接触就一定存在弹力作用，而忽视了弹力产生的另一条件——发
生弹性形变。
(2)误认为有形变一定有弹力，而忽视了弹性形变和非弹性形变的区别。
[针对训练1] 下列各图中，所有接触面都是光滑的，P、Q两球都处于静止状态。P、Q 两球之间不存在弹力的是( )
答案 D
弹力方向的判断
[要点归纳]
1．弹力的方向：弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反，跟该物体的形变方
向相反。
2．弹力方向的判定方法
类型接触面与面 方向垂直于公共接触面指向被支持物体 图示 4 / 9
方式 点与面 过点垂直于面 点与点 垂直于切面 轻绳 沿绳并指向绳 收缩的方向 可沿杆 轻杆 可不沿杆 轻弹簧 沿弹簧形变的反方向 [精典示例] [例2] 请在图5中画出杆或球所受的弹力。
图5
解析 甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹
力，弹力方向与接触点的平面垂直。如图甲所示。
乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂
直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上。如图乙所示。
丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳
子向上。如图丙所示。
丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必通过球心，如图丁所示。应注意不要错
误地认为弹力作用线必定通过球的重心。
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高中物理第三章相互作用3.2弹力学案新人教版必修1
