楊振林
摘 要:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生彈力。物體發(fā)生形變后不能恢復(fù)原狀的稱為塑性形變,塑性形變能否產(chǎn)生彈力?就此問(wèn)題進(jìn)行了思考。
關(guān)鍵詞:彈性形變;塑性形變;形變;彈力
一、彈力的定義
首先說(shuō)一下彈力的定義,在人教版第二版的教材中對(duì)彈力的定義是這樣的:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。而在人教版第三版的教材中對(duì)彈力的定義作了修正,改為“發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力”那么為什么會(huì)有此修改呢?由原來(lái)的彈性形變改為現(xiàn)在的形變,這里有值得探討的地方。
二、彈性形變
這里說(shuō)一個(gè)教學(xué)過(guò)程中的疑惑,在一道選擇題中有這么一句話,“只有發(fā)生彈性形變的物體才能產(chǎn)生彈力”,這句話對(duì)嗎?如果參照第二版的教材,那么這句話無(wú)疑是正確的,可是現(xiàn)在的教材中做了修改,那是否這句話已經(jīng)不對(duì)了呢?經(jīng)過(guò)備課組仔細(xì)討論得出,這句話仍然是對(duì)的,為什么呢?按照新教材的理解,是發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,才對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生彈力。
而教材對(duì)彈性形變的定義是:有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,
這種形變叫做彈性形變。那么就好理解了,“是發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀”跟“物體發(fā)生彈性形變”應(yīng)該是一個(gè)意思,所以這句話仍然是正確的。
三、塑性形變
教材中由原來(lái)的“彈性形變”改為現(xiàn)在的“形變”,為什么要做這樣的修改呢?教材編寫者一定有他的道理,由這兩個(gè)概念中,我想到了另一種形變—塑性形變。何為塑性形變,在外力的作用下,物體發(fā)生形變,當(dāng)外力撤去后,物體不能恢復(fù)原狀,則稱這樣的形變叫做塑性形變。
四、彈性形變與塑性形變的關(guān)系
對(duì)于一個(gè)物體,能否說(shuō)它發(fā)生的就一定是彈性形變或者塑性形變呢?我認(rèn)為這里也有值得討論的地方,比如彈簧發(fā)生的就一定是彈性形變嗎?我認(rèn)為不一定,因?yàn)閺椈沙^(guò)彈性限度就會(huì)發(fā)生塑性形變,但它不是完全不能恢復(fù)原狀,只是部分不能恢復(fù)原狀了。還有橡皮泥,是不是橡皮泥發(fā)生形變后就完全不能恢復(fù)原狀了?我認(rèn)為也不是,它總有一小部分還是可以恢復(fù)的。所以我認(rèn)為,任何一個(gè)物體都應(yīng)該存在兩種形變,即彈性形變和塑性形變是共存的,只不過(guò)有的物體發(fā)生彈性形變比較明顯,有的物體發(fā)生塑性形變明顯而已。
五、發(fā)生形變的過(guò)程
塑性形變能否產(chǎn)生彈力呢?如果根據(jù)我們對(duì)定義的理解,肯定是不能的。那么這里我提出一個(gè)問(wèn)題:手壓橡皮泥,橡皮泥受到的力是不是彈力?這個(gè)問(wèn)題以前也有人討論過(guò),一般有兩種答案:
1.橡皮泥對(duì)手的力是彈力,根據(jù)牛頓第三定律得,作用力與反作用力是相同性質(zhì)的力,手壓橡皮泥,手對(duì)橡皮泥的力是壓力,屬于彈力,那么根據(jù)牛頓第三定律我們可以得出橡皮泥對(duì)手的力也應(yīng)該是彈力。
2.橡皮泥對(duì)手的力不是彈力,因?yàn)橄鹌つ喟l(fā)生的是塑性形
變,而且也不能恢復(fù)原狀,無(wú)論是新教材還是舊教材中對(duì)彈力的定義,它都不符合,因此橡皮泥對(duì)手的力不是彈力。
對(duì)于觀點(diǎn)一,我認(rèn)為,橡皮泥在發(fā)生形變的過(guò)程中是有彈力的,首先我認(rèn)為橡皮泥也會(huì)有很小的部分發(fā)生彈性形變的,其次,即使是塑性形變,也屬于形變,那么按照力的作用效果來(lái)說(shuō),有形變就應(yīng)該有力的作用,所以說(shuō)手對(duì)橡皮泥是有力的作用的,根據(jù)牛頓第三定律可得橡皮泥在形變過(guò)程中對(duì)手也是有力的作用的,而且這個(gè)力應(yīng)該與手對(duì)橡皮泥的壓力屬于同一性質(zhì)的力,是彈力。所以觀點(diǎn)一是正確的。而對(duì)于觀點(diǎn)二,我認(rèn)為橡皮泥發(fā)生的不完全是塑性形變,因此觀點(diǎn)二是錯(cuò)誤的。
六、對(duì)彈力定義的再認(rèn)識(shí)
教材中對(duì)彈力的定義是這樣的“發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力”。由以上分析可知,不只在物體發(fā)生形變要恢復(fù)原狀的時(shí)候才能產(chǎn)生彈力,在物體發(fā)生形變的過(guò)程中,也是有彈力的產(chǎn)生的,如果定義中只強(qiáng)調(diào)已經(jīng)發(fā)生形變要恢復(fù)原狀時(shí)才產(chǎn)生彈力,而忽略了發(fā)生形變的過(guò)程中產(chǎn)生的彈力,是否有點(diǎn)片面呢?以上內(nèi)容僅代表我的個(gè)人觀點(diǎn),如有不同意見(jiàn),歡迎批評(píng)指正,謝謝大家。
參考文獻(xiàn):
[1]肖鵬.彈力究竟應(yīng)如何定義.物理教師,2011(7).
[2]張海東.芻議范性形變過(guò)程中產(chǎn)生的力是否為彈力.新課程:上旬,2011(10).
(作者單位 山西省呂梁市離石區(qū)江陰高級(jí)中學(xué))
編輯 劉青梅endprint