由彈力定義引發(fā)的思考

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(chēng)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(xiě)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(chēng)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