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高中物理-课--弹力

弹力基本概念

弹力与形变

弹力的大小与计算

弹力的性质与特点

弹力在生活中的应用

实验：探究弹力与形变的关系

弹力基本概念

弹力是物体之间由于发生弹性形变而产生的力。

01

02

两物体必须直接接触。

两物体接触处必须发生弹性形变。

在轻质绳中，弹力方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。

在轻质杆中，弹力方向不一定沿着杆的方向，要根据物体的运动状态来确定。

弹力与形变

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02

物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象。

形变定义

形变种类

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弹力产生条件

物体间直接接触且发生弹性形变。

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弹力方向

与物体形变的方向相反，垂直于接触面。

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弹力大小

与物体形变量有关，形变量越大，弹力越大。

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02

03

物体在力的作用下发生形变，当力撤去后，物体能恢复原状的形变。

弹性形变

物体在力的作用下发生形变，当力撤去后，物体不能恢复原状的形变。

塑性形变

物体发生的形变非常微小，肉眼无法直接观察到，但可以通过特殊方法或仪器进行观察和测量。

微小形变

弹力的大小与计算

胡克定律是描述弹性物体在弹性限度内，其弹力与形变量成正比的定律。

定义

F=kx，其中F为弹力，k为劲度系数，x为形变量。

公式

胡克定律适用于弹性限度内的弹性物体，超出弹性限度则不再适用。

适用范围

当物体处于平衡状态时，根据受力平衡条件求解弹力大小。

平衡法

运动学公式法

动量定理法

根据物体的运动状态，运用运动学公式求解弹力大小。

根据动量定理，结合物体的运动状态求解弹力大小。

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弹力的单位是牛顿（N）。

1N=10^5dynes（达因），其中dynes是厘米克秒制中的力单位。在国际单位制中，力的单位统一使用牛顿。

弹力的性质与特点

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弹力的大小与形变量有关

弹力的大小与物体发生的弹性形变量成正比，形变量越大，弹力越大。

01

弹力是物体间相互作用的一种力

弹力发生在两个相互接触的物体之间，是由于物体发生弹性形变而产生的力。

02

弹力属于接触力

弹力的产生必须满足两个条件，一是两物体必须相互接触，二是物体间必须存在弹性形变。

弹力的方向垂直于接触面

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弹力的方向总是垂直于两物体的接触面，指向受力物体。

弹力的大小与物体的材料和形状有关

02

不同材料和形状的物体在相同的形变量下产生的弹力大小不同。

弹力具有瞬时性

03

弹力是一种瞬时力，当物体间的相互作用消失时，弹力也随之消失。

物体的材料

不同材料的物体具有不同的弹性模量，因此产生的弹力大小也不同。

物体的形状

物体的形状会影响其受力面积和应力分布，从而影响弹力的产生和大小。

温度

温度会影响物体的弹性模量和热胀冷缩效应，从而影响弹力的产生和大小。

物体间的相互作用力

物体间的相互作用力越大，产生的弹力也越大。

弹力在生活中的应用

如弹簧、橡胶密封件等，用于机械设备中，起到缓冲、减震、密封等作用。

弹性元件

如橡胶、硅胶等，用于制造轮胎、传送带、密封垫等工业产品。

弹性材料

如冲压、弯曲等工艺，利用材料的弹性变形能力，实现复杂形状工件的加工。

弹性加工技术

弹性波研究

利用弹性体中的波动现象，研究地震波、声波等在不同介质中的传播规律。

弹性力学研究

通过研究物体在外力作用下的弹性变形规律，为工程设计和材料研发提供理论支持。

生物力学研究

研究生物组织中的弹性特性，揭示生物体结构和功能的内在联系。

实验：探究弹力与形变的关系

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探究弹力与形变量之间的关系

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学习使用测力计和测量形变的方法

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培养实验操作能力和分析数据的能力

刻度尺

不同劲度系数的弹簧

数据记录表

砝码

弹簧测力计

1.准备实验器材

将所需器材准备妥当，摆放在实验台上。

使用弹簧测力计测量弹簧的弹力，并记录。

4.测量弹力

将实验数据整理成表格，包括砝码质量、弹簧长度和弹力等信息。

5.数据整理

根据实验数据，分析弹力与形变量之间的关系。

6.分析数据

根据实验结果，得出弹力与形变量之间的定量关系。

7.得出结论

回顾实验过程，思考实验中的不足和改进方法。

8.实验反思

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