一. 教学内容：
二. 学习目标：
1、理解弹力的产生条件，能够在具体的问题中判断弹力的方向并掌握判断弹力有无的方法。 2、掌握胡克定律的内容，熟练运用胡克定律进行弹力的计算。
3、掌握对于胡克定律实验的探究过程。
考点地位：本节知识点是高中力学内容的基础，在高考中常与摩擦力、力的合成与分解、圆周运动问题及牛顿运动定律组合，以选择题的形式出现，同时对于胡克定律的实验探究过程则可以作为实验题目的形式出现。而弹力的计算问题又可以融合在大型的计算题目中，通过近几年的高考试题分析来看，2007年江苏卷第6题，2005年天津理综卷第15题，2004年广东卷第7题等都涉及到本节内容的知识点。
三. 重难点解析：
（1）形变有两个方面
①形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水馆中的跳板本来是水平伸直的，当运动员在上面起跳时，平直的板变得弯曲；撑杆跳高时，运动员手中的撑杆由直变曲。
②体积的改变：指受力时物体的体积发生变化。如用力压排球，排球的体积变小；用力压海绵，海绵的体积变小。
（2）形变的种类：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭转形变等。
（3）弹性限度：如果形变超过了一定限度，即使撤去外力，物体也不能完全恢复原状，这个限度叫弹性限度。
（4）任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的，不过有的形变比较明
显，可以直接看见（如上面的例子）；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来。
（5）有些物体在力的作用下发生形变，当力撤去后，物体又恢复原状，如弹簧、橡皮条等，这样的形变叫弹性形变，简称为形变，课本中提到的形变都属于弹性形变。也有一些物体在发生形变后，不能恢复原状的形变称为塑性形变。 2. 弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力
（1）弹力的产生
弹力的施力者是发生形变的物体，受力者是使它发生形变的其他物体。
由于弹力是一种被动力，通常情况下物体的形变往往难以直接察觉，因此判断是否产生弹力可依据二力平衡原理（见方法·技巧平台）。
（2）弹力的方向
弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
①弹力方向的判定步骤：
明确产生弹力的物体→出使该物体发生形变的外力方向→确定该物体产生弹力的方向。
专心 爱心 用心．
②常见的几种弹力的方向
a. 弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向。
b. 轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向。
c. 面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体。
d. 点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切面），而指向受力物体。
e. 球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上，而指向受力物体。
f. 球与球相接触时弹力的方向，垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体。
g. 轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现弹性拉力或压力，拉力或压力的方向沿轻杆方向。当杆受力较复杂时，杆中弹力的方向要具体问题具体分析。即杆的弹力可以向任何方向，而不一定非要沿杆的方向。
③弹力的作用点在接触处，但我们可以把它平移到物体的重心处。
（3）弹力的大小
①弹力的大小与形变量的大小有关，对同一物体来说，形变量越大，产生的弹力越大。
②一般情况下，物体所受弹力的大小应根据物体受力情况及其运动状态来求解。
③对于弹簧的弹力，应遵从胡克定律（稍后解释）。
3. 判断弹力有无的两种方法
（1）利用假设法判断
判断物体在某一接触处是否存在弹力作用，可假设把与之接触的物体拆除，看物体是否在该位置保持原来的状态，从而判断物体在该处是否受到弹力作用。例如，如图所示，一球放在光滑水平面AC上，并和光滑倾斜面AB接触，球静止，分析球所受的弹力，假设去掉AB面，球仍保持原来的静止状态，可判断出球在与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，球将向下运动，故在与AC面的接触处球受到弹力，其方向垂直于AC面竖直向上。
（2）利用力的作用效果分析
如图所示，光滑水平面上的球靠在竖直墙面上静止，竖直墙面是否对球产生力的作用？假设竖直墙面对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生。
专心 爱心 用心．
胡克定律 4.
F=kx，弹簧所受的拉力与弹簧的形变量（压缩量或拉伸量）成正比。 （1）胡克定律：
①上式适用于在弹性限度内弹簧的拉伸或压缩形变。（材料、它表示弹簧固有的力的性质，大小由弹簧本身的物理条件②k为弹簧的劲度系数， 的拉力。，表示要使弹簧伸长1m需用500N长度、截面积等）决定；单位是N/m，k=500N/m|l|l??xll 为弹簧的自然长度，为弹簧形变后的长度。③x为弹簧形变量的大小，，0xx0 △x。 （2）胡克定律变形△F=k的大小无关。是确定的，与x在胡克定律 F=kx中，k是劲度系数，一根确定的弹簧，kFF?FFFF?2211???k?k???tanxx?xxx?xx?F消防支架，或的关系可用下图表示，其中 因此，。2121F
F 2
F 1
α
x
x x O 21
【典型例题】 1、弹力有无的判断及弹力的方向： 问题
。是否受斜面的弹力作用（斜面和A物体均静止） 例1. 分析如图所示中的物体A
A
物体与斜面接触，满足弹力产生的第一个AA 解析：不受斜面的弹力，从图中可以看出
专心 爱心 用心．
仍A条件，但第二个条件不明显，利用假设法，设A和斜面间没有弹力作用，将斜面移开， 与斜面间没有弹力作用。能静止，A的状态没有被破坏，所以与题目所给条件相符，故A
答案：不受斜面的弹力作用。
变式：?，·东北三省联考）如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为（20052. 例 ）在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（
? F=mgcos，方向沿杆向上 A. 小车静止时，?cosmgF? 小车静止时， B. ，方向垂直杆向上
mg?F?sin 小车向右以加速度a运动时，一定有 C.
22F?(ma)?(mg) D. 反猫眼窥镜小车向左以加速度a运动时，，方向斜向左上方，与竖直方向的???ga?arctan/ 夹角为
答案：D
例3. 请在如图所示中画出杆或球所受的弹力。
甲图：杆靠在墙上；
乙图：杆放在半球形的槽中；
丙图：球用细线悬挂在竖直墙上；
丁图：点1是球的重心位置，点2是球心，1、2点在同一竖直线上。
专心 爱心 用心．
2：胡克定律的应用问题： 问题
L的关系，试由图线确定：如图所示为一轻质弹簧的弹力F大小和长度 例4.
1）弹簧的原长； （
2一次性台布）弹簧的劲度系数； （
时，弹力的大小。3）弹簧伸长0.10m （
，这就是弹簧的原长。F=0时，弹簧的长度L=10cm 解析：（1）由图象知，当弹簧的弹力
cm5L?x?L?时，弹簧的弹力L （2）由图象知，当弹簧的长度为=15cm，即伸长111kx?FNF?10 ，由胡克定律知：，则111N10mN0k?地暖集分水器/?20 m05.0
N20?0N200/m?.10mkxF?? 3）当弹簧伸长时，0.10m （2
变式1：，上和kk和5. 例如图所示，两木块的质量分别为mm，两轻质弹簧的劲度系数分别为2211，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，面木块压在上面的弹簧上（但不拴接） 直到它刚离开上面的弹簧。在此过程中下面的木块移动的距离为（ ）
ggmmgmgm2211 kkkk C. B. D. A. 2121 专心 爱心 用心．
gm)m(?21??x k，k被压缩，其压缩的长度为： 解析：在没有施加外力向上提时，弹簧22gm2?x'? k仍被压缩，其压缩量为：km。 在用力向上缓慢提至刚离开上面的弹簧时，弹簧221gm1?x'?x?? k 。所以在此过程中，下面的木块移动的距离为：2C
答案：
：不锈钢酸洗 变式2
的轻质弹簧竖直悬挂在天花k，劲度系数分别为k和例6. 如图所示，原长分别为L和L 2121整个装置处于静的另一物体，最下端挂着质量为mm板上，两弹簧之间有一质量为的物体，21 止状态。求： ）这时两弹簧的总长多大？（1
直到两弹簧的总长度的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，若用一个质量为M （2）
的压力？等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2
，伸，下面弹簧受到的弹力为F）设上面弹簧受到的弹力为F，伸长量为△x 解析：（1211g)m(m?F? 长量为△x，由物体的平衡及胡克定律有2112gmm)g(m?212??xF?x?mg,,?
2122kk21x??xL?总以长L为L???所2211gm?mm)g(212?L??L? 21kk 21 专心 爱心 用心．
（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x。
F?k?x?mg ： 对m 22N2mg?k?x?k?x ： 对m2111k2F?mg?mg1N2 k?k 21(m?m)gmg122?L?L? 21kk）1 答案：（ 12k2mg?mg12 k?k） （2 摆线齿轮21
问题3：对于胡克定律实验的探究问题：
例7. （2005·江苏卷）某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。
他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增2）g=9.8m/s 加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加速度
砝码质量0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 2g
m/10标尺刻度54.50
30.66
15.00
42.00
18.94
22.82
34.60
26.78
豫公网安备41160202000603
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