摘 要:彈力是中學(xué)物理中的一個重要性質(zhì)力,對它的有效學(xué)習(xí)關(guān)乎整個力學(xué)學(xué)習(xí)的成敗.在中學(xué)物理教學(xué)中常??梢园l(fā)現(xiàn)對理解彈力的一些困惑和誤解,本文就此問題作些分析和探討.
關(guān)鍵詞:彈力;彈性形變;胡克定律;接觸;注意點;突變
中圖分類號:G632 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ?文章編號:1008-0333(2021)13-0076-03
彈力作為一種性質(zhì)力,它既是學(xué)習(xí)摩擦力和受力分析的基礎(chǔ),它又與日常生活密切相連,因此,弄懂和學(xué)會彈力的概念和含義具有現(xiàn)實意義.在平時的教學(xué)過程中,常??梢园l(fā)現(xiàn)對彈力理解的一些困惑和錯誤,為了進(jìn)一步提高教學(xué)效果,為了突破彈力這個教學(xué)難點,筆者對常見的學(xué)習(xí)彈力中會遇到的九大注意點進(jìn)行了分析和總結(jié),供參考.
一、彈性形變是產(chǎn)生彈力的條件
產(chǎn)生彈力的條件是兩個相互接觸的物體間,由于有擠壓而發(fā)生彈性形變,而發(fā)生彈性形變的物體總想恢復(fù)形變,于是,對使該物體發(fā)生形變的另一個物體產(chǎn)生彈力作用.這里特別要注意的是發(fā)生的形變必須是彈性形變,產(chǎn)生的彈力是發(fā)生形變的物體對使該物體發(fā)生形變的另外那個物體.
例1 在各項體育運動中,有彈力出現(xiàn)的情況比較普遍,如圖1所示就是一個實例,在運動員離開跳板之前,下列說法正確的是( ?).
A.跳板發(fā)生形變,運動員的腳沒有發(fā)生形變
B.運動員受到的支持力是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C.運動員受到的支持力是腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的
D.運動員的腳沒有發(fā)生形變,則運動員不受彈力作用
分析 在跳板運動中,運動員起跳時受到的支持力是跳板發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的,施力物體是跳板,可見,選項B正確、選項C錯誤.當(dāng)運動員將跳板壓下時,不僅跳板發(fā)生了形變,而且運動員的腳底也發(fā)生了形變,因此,選項A和選項D均是錯誤的.
二、有接觸不一定有彈力
彈力一定發(fā)生在兩個物體接觸面處,而且接觸面必須有彈性形變.如果兩個物體雖然相互接觸,但是沒有擠壓,因而接觸面間沒有彈性形變,則接觸面間依然沒有彈力產(chǎn)生.
例2 質(zhì)量均勻分布的A、B、C三個物體如圖2所示放置,其中A、B兩個相同的物體并排放在水平面上,梯形物體C疊放在物體A、B的上表面,其中梯形的中位線恰好在A、B兩個物體的接觸面上.已知所有接觸面均光滑且各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法中正確的是( ?).
A.物體B對地面的壓力等于物體A對地面的壓力
B.物體B對地面的壓力大于物體A對地面的壓力
C.物體B對物體A有向左的壓力
D.物體A、B之間沒有相互作用力
分析 因為A、B、C三個物體質(zhì)量均勻分布,所以梯形物體C的重心必然處在中位線的右側(cè),故梯形物體C對物體B的壓力在數(shù)值上等于其重力,梯形物體C對物體A的壓力為零,則選項A錯誤、B正確.雖然A、B兩物體相互接觸,但是彼此沒有擠壓,沒有發(fā)生彈性形變,可見A、B兩個物體間雖然接觸但是沒有產(chǎn)生彈力,故選項C錯誤、D正確.
三、彈力不一定與重力有關(guān)
放在水平地面上的物體,物體與地面間的彈力在數(shù)值上等于物體的重力;放在斜面上的物體,物體與斜面間的彈力在數(shù)值上等于物體的重力沿垂直于斜面方向的分力mgcosθ.這些事例會讓少數(shù)學(xué)生誤認(rèn)為彈力與重力有關(guān).事實上,從產(chǎn)生彈力的條件上可以看出,彈力的大小與重力的大小無關(guān).
參考文獻(xiàn):
[1]成金德.探究物體受力分析的方法[J]. 高中數(shù)理化,2020(7-8):75-79.
[2]成金德.探究有效學(xué)習(xí)摩擦力的方法[J]. 教學(xué)考試,2018(4):4-8.
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