1、弹力一定是弹簧产生的力吗弹力一定是弹簧产生的力吗 作者简介 王丽平,苏州工业园区星湾学校中学物理高级教师,从事物理教学 30 多年,全国中学生物理竞赛优秀辅导员,曾获苏州市试题“命、解、评”竞赛一等奖,多篇论文在省市刊物上发表.走进大型游乐场,我们可以感受到各种运动带来的惊险和刺激,过山车、旋转木马、蹦床、蹦极在享受运动带来的乐趣之余.同学们是否想过这些奇特的运动和变化都离不开力?可以说,力无处不在,今天,我们来学习一种力弹力.那么,弹力就是弹簧产生的力吗?什么是弹力 首先我们来理解几个概念:形变:形变是物体形状或体积的改变.用手压气球,气球发生形变:用手拉弹簧,弹簧会伸长:用手捏橡皮泥,可以
2、捏出不同的形状,两种形变:根据物体形变后,撤去外力物体能否恢复原状,我们将形变分为两种弹性形变和塑性形变,当物体发生形变后.撤去外力物体能恢复原来形状的形变.称为弹性形变.如图 1所示,健身爱好者用力将弹簧拉力器拉开,弹簧受力时伸长,发生形变,停止用力时弹簧恢复到原来的形状.当物体发生形变后.撤去外力物体不能恢复原来形状的形变.称为塑性形变,如日常生活中的和面,它跟小朋友玩的橡皮泥一样,可以做出各种各样的形状.面团受力时发生形变,不受力时不能恢复到原来的形状,就可以做成包子、花卷等各种面食,弹性和塑性:物理学中把物体受力时发生形变.撤去外力后恢复到原来形状的性质叫作弹性;把物体受力时发生形变,
3、撤去外力后形变不能自動恢复到原来形状的性质叫作塑性.弹力:物体受力时发生弹性形变,由于物体要恢复原来的形状对接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力.在弹性限度内,弹性形变程度越大,弹力越大;当外力超出一定的限度时,发生形变的物体,即使撤去外力也不能恢复原状.例 1 下列结果中.不是由弹力引起的是().A.撑竿跳高运动员跳起并跃过横杆 B.手中的石块释放后自由下落 C.玩具手枪用弹簧将“子弹”射出去 D.蹦极运动中落到低处的人被绳拉起 解析:撑竿跳高运动员对竿施加力的作用,使竿发生弹性形变,由于竿要恢复原状,因此对运动员施加一个弹力,故 A 不符合题意;手中的石块释放后自由下落,是由于受到重力
4、的作用,石块并没有发生形变,不是由弹力引起的,故 B符合题意:玩具弹簧手枪中的弹簧被压缩,扣动扳机后,弹簧要恢复原状对子弹施加一个弹力,将子弹射出.故 C 不符合题意;蹦极运动中人落到低处时,绳子被拉长,绳子要恢复原状,会对人施加一个弹力使人向上弹起,故 D 不符合题意,答案:B 弹力产生的条件及判断弹力的方法 由上面弹力产生的原因可知弹力产生的条件有两个:一是两个物体相互接触,二是物体发生弹性形变.这两个条件缺一不可.同时具备才能产生弹力.我们判断有无弹力产生的方法通常有三种:(1)看物体是否接触,若不接触一定没有弹力.(2)接触处是否发生挤压或者拉伸,只有接触且相互挤压或拉伸,物体发生弹性
5、形变时,才能产生弹力.(3)可以假设将与研究对象接触的物体撤去.判断研究对象是否能维持现状.若能维持现状,则接触物体对研究对象没有弹力;若不能维持现状,则有弹力.例 2 手压桌面,桌面是否发生形变?此时桌面有弹力产生吗?解析:手压气球,气球会变形;手拉橡皮筋,橡皮筋会伸长:手压弹簧,弹簧会缩短.这些物体受力后的形变是明显的,肉眼能直接观察到形变.其实大多数物体受力后的形变是微小的,肉眼不能直接观察到,如手压桌面,我们可以采用以下方法,将形变进行放大后再进行观察.图 2 是用实验手段观察微小形变的一种方法,在桌面两端固定两个平面镜.让一束激光通过平面镜的反射照在墙面上.当用力 F 向下压桌面时.
6、虽然我们肉眼直接观察不到桌面发生了形变,但我们能看到墙面上的光斑发生了移动.这正是由于桌面发生微小形变.引起平面镜微小的角度改变.从而使光斑发生移动.由此可见.桌面受压后发生了形变.此时桌面产生了弹力,即桌面对手有向上的支持力.答案:见解析,例 3 如图 3 所示,判断甲、乙两图中斜面是否对小球产生弹力?解析:判断相互接触的小球与斜面之间有无弹力,我们可以假设撤去斜面,判断小球能否维持现状,甲图中,假设撤去斜面,小球就要向右运动.不能停留在原来的位置.因为斜面撤去,随之撤去了斜面的弹力,小球不能维持现状,故斜面对小球有弹力,乙图中,假设撤去斜面,小球仍维持现状,保持原来位置不动.此时斜面对小球形同虚设。故斜面对小球没有弹力,答案:见解析.综上所述,弹力是物体发生弹性形变时,由于要恢复原来的形状而对接触的物体产生的力的作用,弹力并不仅仅是弹簧所产生的力,通常我们所说的推力、拉力、压力、支持力等都属于弹力.责任编辑 蔡华杰