第2节 形变与弹力
[学习目标] 1.[物理观念]知道形变的概念及常见的形变． 2.[科学方法]会判断弹力的有无及弹力的方向． 3.[科学思维]理解劲度系数的概念及影响劲度系数的因素． 4.[科学思维]会用胡克定律计算弹簧的弹力．
一、形变
1．形变：物体发生的伸长、缩短、弯曲等变化称为形变．
2．弹性体及弹性形变
(1)弹性体是撤去外力后能恢复原来形状的物体．
(2)弹性形变指弹性体发生的形变．
3．范性形变：物体发生形变后不能恢复原来的形状，这种形变叫范性形变．
4．弹性限度：当弹性体形变达到某一值时，即使撤去外力，物体也不能恢复原状，这个值叫弹性限度．
二、弹力及弹力的应用
1．定义：物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力．
2．方向：弹力的方向总是与物体形变的趋向相反，以使物体恢复原状．
3．弹力的应用
(1)拉伸或压缩弹簧，必须克服弹簧的弹力做功，所做的功以弹性势能的形式储存在弹簧中．
(2)弹簧具有弹性，不但可以缓冲减震，而且有自动复位的作用．
三、弹簧的伸长量与弹力的关系
1．胡克定律
(1)内容：在弹性限度内，弹性体(如弹簧)弹力的大小与弹性体伸长(或缩短)的长度成正比．
(2)公式：F＝kx.
(3)适用条件：在弹簧的弹性限度内．
2．劲度系数：是一个有单位的物理量，单位为N/m.弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义：弹簧伸长或缩短 1 m 时产生的弹力大小为1 N.
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)使物体发生形变的外力撤去后，物体一定能够恢复原来状态． (×)
(2)只要两个物体相互接触，两个物体之间一定能产生弹力． (×)
(3)只要两个物体发生了形变，两个物体之间一定能产生弹力． (×)
(4)弹力的大小总是与其形变量成正比． (×)
(5)两物体之间有弹力作用时，两物体一定接触． (√)
(6)由F＝kx可知k＝，故劲度系数k与外力F成正比，与形变量x成反比． (×)
2．关于弹性形变，下列说法正确的是( )
A．物体形状的改变叫作弹性形变
B．一根铁丝被用力折弯后的形变就是弹性形变
C．物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫作弹性形变
D．物体在外力作用下的形变叫作弹性形变
C [外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫作弹性形变，C正确．]
3．一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是( )
A．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
B．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变
C．汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变
D．以上说法都不正确
C [汽车停在水平地面上，因为地面发生了向下的形变，所以地面为恢复原状对与之接触的汽车产生一个向上的弹力作用；因为汽车的车轮发生了向上的形变，所以车轮为恢复原状对与之接触的地面产生向下的弹力作用，故只有C项正确．]
4．将原长为10 cm的轻质弹簧竖直悬挂，当下端挂200 g的钩码时，弹簧的长度为12 cm，则此弹簧的劲度系数为( )
A．1 N/m B．10 N/m
C．100 N/m D．1 000 N/m
C [弹簧的伸长量为2 cm＝0.02 m，弹簧弹力大小等于物体重力的大小，F＝2 N，由胡可定律F＝kx可知，k＝100 N/m，C正确．]
