ARTICLE · 1210467
高中物理必修一《弹力》深度探究(含非常规弹力的方向和弹簧串并联问题).
高中物理必修一《弹力》深度探究(含非常规弹力的方向和弹簧串并联问题).宏观来讲,弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力。日常生活中,你能感知到的大部分力都属于弹力,包括拉力,推力,压力,支持力。很多时候,产生弹力的物体发生的形变非常微小,肉眼很难观察到。 
注意:上图中我们研究的是桌面发生形变产生的弹力,它与手对桌面的压力是一对相互作用力,方向是向上的。 从微观层面来讲,弹力属于4种基本作用力中的电磁相互作用。具体解释如下: 定性来讲。物体产生的弹力与物体的软硬程度以及发生形变的程度有关。在形变程度一致的情况下,越硬的物体产生的弹力越大。 某些特殊的物体(比如弹簧、弹性绳),产生的弹力近似遵循一个定量规律:胡克定律。 胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小跟它形变量(伸长或压缩的长度)成正比。 其中,F表示弹力(N)。k是劲度系数(N/m),反应软硬程度,由弹簧本身材料、粗细、匝数决定,不是外力决定。x为弹簧的形变量(不是弹簧总长度!而是伸长/压缩了多少。) 方向:弹力总是指向恢复原状的方向。被拉伸时产生的弹力向里,被压缩时产生的弹力向外。弹簧两端产生的弹力大小相等,方向相反。 前提:必须在弹性限度内,超过就塑性变形,定律失效(拉坏了就不回去了)。 特别注意: 1.两个物体是面面接触,且接触面都是平面,这种情况很好处理。 
2.点面接触的情况。当接触面是弧面时我们要画出接触点处的垂面,当做支持面。 
3.所谓的点点接触,通常涉及的都是标准球面。球面上任何一点的切面的垂线总是会经过球心,这是我们确定弹力方向的依据。 
4.还有一种情况是固定杆对物体的弹力。 

特别注意:串联时轻弹簧的弹力处处相等;并联时,必须保证弹簧同步形变(原长一致、受力对齐),不然公式不成立! 

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一:什么是弹力?

弹力不是什么“神秘的恢复力”,本质就是物里大量原子之间的电磁相互作用。物体里原子/分子之间,靠电磁吸引力、排斥力维持一个“舒服的正常距离”(平衡位置)。你压/拉物体(比如压桌面、掰尺子),会把内部原子挤拢、或者拉开。挤太近:电磁斥力 > 引力,原子想把彼此推开回去。拉太远:电磁引力 > 斥力,原子想把彼此拽回来。这种千千万万个原子“想回到原来位置”的合力,在宏观上我们就叫它:弹力。
二:弹力的大小与什么有关?
公式:F=kx
通常我们用胡克定律计算弹簧和弹性绳产生的弹力时,默认它们是理想模型,不考虑他们的质量,所以叫轻质弹簧和轻质弹性绳。 弹簧两端产生的弹力大小相等,方向相反。 刚性物体也能产生弹力。刚性物体特别硬,劲度系数非常大,发生极小的形变就能产生极大的弹力。
三、常见重难点题型
①非常规弹力(压力、支持力)的方向如何确定?




②理想弹簧的串并联问题。
1.公式推导

2.典型例题

















































































