第三章《相互作用》第四课时三、弹力(下)【教学要求】⒈知道什么是弹力以及弹力产生的条件.⒉知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示（力的示意图）中正确画出它们的方向.⒊知道形变越大，弹力越大.知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比.说明：关于弹力，中学阶段经常遇到大都是支持物的支持力（或对支持物的压力）和绳的拉力，教材着重讲解这两种情况.至于这两种情况中弹力的大小在解题中往往是未知的，需要列出动力学方程（或平衡方程）方能解出，因此这里一般不涉及求解支持力和拉力的较复杂的题目.作为特殊情况，可出现应用二力平衡求解的题目.【教学器材】教学三角板，彩色粉笔，弹簧秤【知识建构】引子：上节课我们重点学习了弹力方向的判定.本节课研究弹簧弹力大小的计算.⒉胡克定律：⑴公式：其中，为劲度系数；是拉伸或压缩的形变量（长度改变量）.⑵条件：弹簧在弹性限度内受到外力的作用发生的形变.⑶图象：用描点作图法求得图象.详细说明见《学生实验：探索弹力和弹簧伸长的关系》.▲某弹簧，受到拉力为时，弹簧长度为；受到拉力为时，弹簧长度为。求该弹簧的倔强系数和原长.解：拉力为时，有
拉力为时，有故解得：▲某弹簧秤，不挂重物时，示数为；挂重物时，示数为（仍在弹性限度范围之内），则当示数为时，所挂物体的实际重力为多少？解：据胡克定律有：，即；解得：▲如图，大弹簧比小弹簧长米，当压缩此组合弹簧（弹簧组）时，测得图象图如图所示，求两个弹簧的劲度系数和.解：根据坐标点来列方程即：点拔：关键是深刻理解：“在弹性限度范围内，弹簧的形变量与所受外力成正比”.▲如图所示，A、B是两个相同的轻弹簧，原长，劲度系数，如果图中悬挂的两个物体质量均为，则两个弹簧的总长度为()A．22cmB．24cmC．26cmD．28cm答案：略.【课后思考】⒈判断：在轻绳下吊一个小铁球，则球对绳的拉力是绳子形变产生的吗？答案：不是；而是铁球形变产生的.
点评：物体的形变方向与这个形变产生的弹力方向相同；物体的形变方向与引起这个形变的外力方向相反。即：练习：光滑平面，球压缩弹簧的过程中，弹簧对球的力使球减速，此力是弹簧发生形变而产生的。判断：⑴弹力的方向总与这个弹力的施力物体的弹性形变方向相反（√）⑵弹力的方向总与这个弹力的受力物体的弹性形变方向相同（√）⑶相互作用的两个弹力因其方向相反，故彼此产生形变方向也相反（√）【课后扩展】弹簧的等效劲度系数⒈并联弹簧的等效劲度系数如下面左图所示，设有根劲度系数为的相同弹簧并在一起，两端受拉力时，每根弹簧的伸长量均为：.把这根弹簧的并联组合看成一根弹簧，受同样拉力伸长同样长度时，则所以，根相同弹簧并联的等效劲度系数为,即增大为一根弹簧的倍．⒉串联弹簧的等效劲度系数如上面右图所示，设有根劲度系数为的相同弹簧串联在一起，受拉力时，每根弹簧的弹力均为，伸长量均为，根弹簧的总伸长量为
把这根弹簧的串联组合看成一根弹簧，受同样拉力伸长同样长度时，则所以，根相同弹簧串联的等效劲度系数为劲度系数()的决定因素劲度系数不同于比热、密度等反映物质特性的物理量，它反映的是某根具体弹簧的力学特性．研究表明，物体受到外力作用发生伸长形变时，由于内部各质点的相对位置发生变化，各质点间会产生附加内力，即弹力()．单位面积上的内力跟相对伸长()成正比，即或表示为.这个关系称为胡克定律．式中由材料性质决定的量，称为弹性模量.变换上式，得发生伸长形变时的弹力，式中称为劲度系数.它不仅跟材料有关，还跟材料的横截面积和原长有关.因此，一根弹簧被截成几段，由于原长不同，每段的值会发生变化.结语：前面我们着重学习了弹簧弹力的大小计算，注意：关键是深刻理解：“在弹性限度范围内，弹簧的形变量与所受外力成正比”。
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