人教版高中物理必修1第三章第2节弹力
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[自主解答] 该题可以用两种方法求解：一种是直接利用胡克定 律F＝kx列式，一种是利用胡克定律的变形式ΔF＝kΔx列式计算。
设弹簧的原长为l0，由题意知，F1＝10 N，l1＝12 cm；F2＝25 N， l2＝15 cm。
• 3．如图3－2－6所示，重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时， 弹簧伸长了4 cm。现换用另一个重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端 (形变仍在弹性限度内)，这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是
瓶子会发生形变么？
思考：这两种形变一样吗？
用手压弹簧
橡皮泥捏的 小狗狗
2、分类
弹性形变：物体发生形变后撤去外力能恢复原状的形变. 非弹性形变：物体发生形变后撤去外力不能恢复原状的形变.
日常生活中物体发生弹性形变的例子
3.弹性限度：形变超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复
原来的形状，这个限度叫弹性限度。
图3－2－4
一、形变 弹性形变（超过弹性限度不可恢复）
塑性形变
二、弹力
接触
1、产生原因
产生条件 发生弹性形变
wenku.baidu.com
2、弹力方向 ：与施力物体恢复形变的方向相同。
3、弹力有无的判断：形变明显：按产生条件判断
形变不明显：①移除法 ②力的平衡
4、弹力的方向判断：①点面类 面与面：垂直接触面指向受力物体
②杆类：可沿杆可不沿杆 ③绳：指向绳子收缩的方向 三、胡克定律
3.2
第三章
弹力
相互作用—力
用手压弹簧 用手拉橡皮条
用手压气球
用手压尺子
请同学们总结以上各种现象的共性与区别 手在用力的时候，弹簧、气球、尺子和橡皮条 有的形状发生了变化，有的体积发生了变化。
1.定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变这种变化叫形变
思考：书放在桌面上有没有发生形变？
微小形变
瞧，我重
• 2．如图3－2－1所示的情景中，两个物体a、b(a、 b均处于静止状态，接触面光滑)间一定有弹力的是
图3－2－1
• 【例1】 在如图3－2－2所示的各图中画出物体P 受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图 中物体P均处于静止状态。
图 3－ 2－ 2
• 2．在图3－2－4中画出物体A所受弹力的示意 图。
三、弹力 光 滑 地 面
思考：小球与弹簧不拴接， 松开手后小球会怎样？
1.定义：指发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产
生力的作用，这种力叫做弹力。
接触
2、弹力产生条件：
发生弹性形变
3、弹力方向：与施力物体恢复形变的方向相同。
判断手所受的的弹力方向 用手压弹簧
用手压气球
用手拉橡皮条
系列1, 0.1552 , 1.5
系列1, 0.1035 , 1.0 F = 9.823x - 0.013
系列1, 0.0532 , 0.5
R²= 0.999
x/m
0.10
0.20
0.30
问题：依据 图像分析， 弹簧的弹力 大小与形变 量存在什么 关系？
四、胡克定律
1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧的伸长（或
点与面：过接触点垂直平面指向受力物体
点与点：垂直切线指向受力物体
弹力的大小跟形变量的大小有关系，形变量越
大，弹力也越大，形变量消失，弹力也消失。 如何定 量的描述弹力的大小呢？
四、胡克定律
•实验原理 将弹簧悬于挂钩下,记下弹簧下端位置l0.在弹簧挂 钩悬挂一个钩码,记下弹簧位置l1.悬挂n个钩码,弹 簧位置为ln.
O
FN2
G
点与面间弹力方向：过接触点作切线，垂直切线指向受力物体
三、弹力
❖ 6、轻绳的受力特
1点、：只能拉不能压； 2、轻绳的拉力一定沿绳方向； 3、同一根绳子张力处处相等。
物体对绳 子的拉力
绳子对物 体的拉力
总结：绳上弹力方向，沿着绳而指向绳子收缩的方向
7.轻杆受力特点
• 轻杆的含义：不计质量的杆
缩短）的长度成正比。
2、公式：F=k∙∆x
劲度系 数
弹簧的 形变量
➢ 单位：牛顿每米，N/m ➢ k值只与弹簧本身材料、长度、粗细
等有关，与弹力大小、形变量无关
➢ k值越大，弹簧越难拉开
3、弹力与弹簧形变量的关系可用F－x图像表示， 图线的斜率即为弹簧的劲度系数
推论：ΔF＝kΔx
【例2】 (一题多法)一根轻弹簧，当它受到10 N的拉力时 长度为12 cm，当它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹 簧不受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多 少？
A．20 N，500 N/m C．40 N，500 N/m
B．20 N，1 000 N/m D．40 N，1 000 N/m
• 4．如图3－2－10所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩
擦，物体的重力为G＝5 N，当装置稳定时弹簧秤A和B的读数分别
为
A．5 N，0
B．5 N，10 N
C．5 N，5 N D．10 N，5 N
形变量x=ln- l1.
四、胡克定律
四、胡克定律
数据处理 实验
x/cm
F/N
1
2
3
4
5
5.32 10.35 15.52 20.52 25.47
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
F/N
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
0.00
系列1, 0.2547 , 2.5
系列1, 0.2052 , 2.0
①面与面接触
FN2
FN
FN1
G
光滑斜面
面与面间弹力方向：垂直接触面指向受力物体
三、弹力 5、各种接触面间的弹力方向判断
②点与面接触
FN2
NA NB
B
A
点与面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体
三、弹力 5、各种接触面间的弹力方向判断 ③点与点接触
FN
FN2
FN2
FN1
A
O
FN1
B
A B
FN1
❖ 轻杆受力特点：
❖ 1、可拉可压；
❖ 2、杆所受的力不一定沿杆的方 向；可能沿任意方向
• [题组通关] 1．书静止放在水平桌面上时，下列说法错误的是 A．书对桌面的压力就是书受的重力 B．书对桌面的压力是弹力，是由于书的形变而产生的 C．桌面对书的支持力是弹力，是由于桌面的形变而产生的 D．书和桌面都发生了微小形变
用手压尺子
若物体形变不明显如何判断弹力是否存在呢？若存在，方向如何？
三、弹力
4.弹力有无的判断：移除法
以球为研究对象，假设把接触面去掉，分析物体是否能保持 原来状态不能，有弹力能，没有弹力
判断球与斜面 间有无弹力
判断球与斜 面、地面间有 无弹力
判断两球与斜 面间有无弹力
判断物体与墙 间有无弹力
三、弹力 5、各种接触面间的弹力方向判断
设弹簧的原长为l0，由题意知，F1＝10 N，l1＝12 cm；F2＝25 N， l2＝15 cm。
• 3．如图3－2－6所示，重为20 N的物体悬挂在弹簧的下端时， 弹簧伸长了4 cm。现换用另一个重为40 N的物体悬挂在弹簧的下端 (形变仍在弹性限度内)，这时弹簧的弹力大小、劲度系数分别是
瓶子会发生形变么？
思考：这两种形变一样吗？
用手压弹簧
橡皮泥捏的 小狗狗
2、分类
弹性形变：物体发生形变后撤去外力能恢复原状的形变. 非弹性形变：物体发生形变后撤去外力不能恢复原状的形变.
日常生活中物体发生弹性形变的例子
3.弹性限度：形变超过一定限度，即使撤去作用力，物体也不能完全恢复
原来的形状，这个限度叫弹性限度。
图3－2－4
一、形变 弹性形变（超过弹性限度不可恢复）
塑性形变
二、弹力
接触
1、产生原因
产生条件 发生弹性形变
wenku.baidu.com
2、弹力方向 ：与施力物体恢复形变的方向相同。
3、弹力有无的判断：形变明显：按产生条件判断
形变不明显：①移除法 ②力的平衡
4、弹力的方向判断：①点面类 面与面：垂直接触面指向受力物体
②杆类：可沿杆可不沿杆 ③绳：指向绳子收缩的方向 三、胡克定律
3.2
第三章
弹力
相互作用—力
用手压弹簧 用手拉橡皮条
用手压气球
用手压尺子
请同学们总结以上各种现象的共性与区别 手在用力的时候，弹簧、气球、尺子和橡皮条 有的形状发生了变化，有的体积发生了变化。
1.定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变这种变化叫形变
思考：书放在桌面上有没有发生形变？
微小形变
瞧，我重
• 2．如图3－2－1所示的情景中，两个物体a、b(a、 b均处于静止状态，接触面光滑)间一定有弹力的是
图3－2－1
• 【例1】 在如图3－2－2所示的各图中画出物体P 受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图 中物体P均处于静止状态。
图 3－ 2－ 2
• 2．在图3－2－4中画出物体A所受弹力的示意 图。
三、弹力 光 滑 地 面
思考：小球与弹簧不拴接， 松开手后小球会怎样？
1.定义：指发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产
生力的作用，这种力叫做弹力。
接触
2、弹力产生条件：
发生弹性形变
3、弹力方向：与施力物体恢复形变的方向相同。
判断手所受的的弹力方向 用手压弹簧
用手压气球
用手拉橡皮条
系列1, 0.1552 , 1.5
系列1, 0.1035 , 1.0 F = 9.823x - 0.013
系列1, 0.0532 , 0.5
R²= 0.999
x/m
0.10
0.20
0.30
问题：依据 图像分析， 弹簧的弹力 大小与形变 量存在什么 关系？
四、胡克定律
1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧的伸长（或
点与面：过接触点垂直平面指向受力物体
点与点：垂直切线指向受力物体
弹力的大小跟形变量的大小有关系，形变量越
大，弹力也越大，形变量消失，弹力也消失。 如何定 量的描述弹力的大小呢？
四、胡克定律
•实验原理 将弹簧悬于挂钩下,记下弹簧下端位置l0.在弹簧挂 钩悬挂一个钩码,记下弹簧位置l1.悬挂n个钩码,弹 簧位置为ln.
O
FN2
G
点与面间弹力方向：过接触点作切线，垂直切线指向受力物体
三、弹力
❖ 6、轻绳的受力特
1点、：只能拉不能压； 2、轻绳的拉力一定沿绳方向； 3、同一根绳子张力处处相等。
物体对绳 子的拉力
绳子对物 体的拉力
总结：绳上弹力方向，沿着绳而指向绳子收缩的方向
7.轻杆受力特点
• 轻杆的含义：不计质量的杆
缩短）的长度成正比。
2、公式：F=k∙∆x
劲度系 数
弹簧的 形变量
➢ 单位：牛顿每米，N/m ➢ k值只与弹簧本身材料、长度、粗细
等有关，与弹力大小、形变量无关
➢ k值越大，弹簧越难拉开
3、弹力与弹簧形变量的关系可用F－x图像表示， 图线的斜率即为弹簧的劲度系数
推论：ΔF＝kΔx
【例2】 (一题多法)一根轻弹簧，当它受到10 N的拉力时 长度为12 cm，当它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹 簧不受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多 少？
A．20 N，500 N/m C．40 N，500 N/m
B．20 N，1 000 N/m D．40 N，1 000 N/m
• 4．如图3－2－10所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩
擦，物体的重力为G＝5 N，当装置稳定时弹簧秤A和B的读数分别
为
A．5 N，0
B．5 N，10 N
C．5 N，5 N D．10 N，5 N
形变量x=ln- l1.
四、胡克定律
四、胡克定律
数据处理 实验
x/cm
F/N
1
2
3
4
5
5.32 10.35 15.52 20.52 25.47
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
F/N
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
0.00
系列1, 0.2547 , 2.5
系列1, 0.2052 , 2.0
①面与面接触
FN2
FN
FN1
G
光滑斜面
面与面间弹力方向：垂直接触面指向受力物体
三、弹力 5、各种接触面间的弹力方向判断
②点与面接触
FN2
NA NB
B
A
点与面间弹力方向：过接触点垂直平面指向受力物体
三、弹力 5、各种接触面间的弹力方向判断 ③点与点接触
FN
FN2
FN2
FN1
A
O
FN1
B
A B
FN1
❖ 轻杆受力特点：
❖ 1、可拉可压；
❖ 2、杆所受的力不一定沿杆的方 向；可能沿任意方向
• [题组通关] 1．书静止放在水平桌面上时，下列说法错误的是 A．书对桌面的压力就是书受的重力 B．书对桌面的压力是弹力，是由于书的形变而产生的 C．桌面对书的支持力是弹力，是由于桌面的形变而产生的 D．书和桌面都发生了微小形变
用手压尺子
若物体形变不明显如何判断弹力是否存在呢？若存在，方向如何？
三、弹力
4.弹力有无的判断：移除法
以球为研究对象，假设把接触面去掉，分析物体是否能保持 原来状态不能，有弹力能，没有弹力
判断球与斜面 间有无弹力
判断球与斜 面、地面间有 无弹力
判断两球与斜 面间有无弹力
判断物体与墙 间有无弹力
三、弹力 5、各种接触面间的弹力方向判断