内容正文:
重难点突破:02弹力和弹簧测力计
【知识清单】
1.物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
弹力产生的条件:①相互接触②产生弹性形变
【点拨】弹力的施力物体是发生形变的物体。
2.弹力的方向:与物体形变的方向相反。
3.弹力的大小:与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹力越大。
4.弹性限度:物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能复原恢复到原来的形状。
5.弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧受到拉力越大,弹簧伸长量就越长。 (或者:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。)
量程和分度值:(如图弹簧测力计)
量 程:5N;分度值:0.2N;测量值:3.2N。
使用时注意:看、调、测、读四个环节。
①观察:量程、分度值(选择合适量程及分度值)、零刻度(是否指零)
②调:指针不指零刻度则调节到指零位置,并检查弹簧是否灵活。
③测:作用在挂钩上的力应沿弹簧的轴线方向,防止因指针与外壳接触造成误差。
④读:读数时,视线必须与刻度板表面垂直。
【点拨】弹簧测力计的挂钩受的拉力大小等于弹簧测力计的示数。
【典例分析】
1.弹力
例1:作用在弹簧测力计挂钩上的拉力如图所示,拉力的大小为 N;放在课桌上的教材受到的支持力是由于 (选填“桌面”或“书”)发生弹性形变产生的。
【答案】2.6;桌面
【解析】弹簧测力计的量程是0~5N,分度值是0.2N,力的大小为2.6N。支持力是桌面对书的力,施力物体是桌面,是施力物体发生形变,所以是桌面发生形变。
例2:如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
①铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变;
②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变;
③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变。
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】D
【解析】①③铁块受到向上的弹力,铁块是受力物体,木板是施力物体,是因为木板发生了弹性形变,故①错误,③正确;
②④木板受到向下的弹力,木板是受力物体,铁块是施力物体,是因为铁块发生了弹性形变,故②错误,④正确。
故③④正确,即ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
2.弹簧测力计
例3:关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及最小分度值分别是0~5N和1N
B.弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力而无法测出水平方向上的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】B
【解析】A.由图示弹簧测力计可以看出,其量程为0~5N,分度值为0.2N,A不符合题意;
B.弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的越长这个道理做成的,B符合题意;
C.使用弹簧测力计既能测出重力又能测出水平方向上的拉力,力的方向一定要沿弹簧测力计的轴线方向,C不符合题意;
D.量程是弹簧测力计所能测的最大力,与弹簧的长度无关,量程大的弹簧长度不一定比量程小的弹簧长度大,D不符合题意。
故答案为:B。
例4:如图所示是A、B两根弹簧所受拉力F与伸长量Δx的关系图像,由图像看,要制作精确程度较高的测力计应选 (A/B)弹簧,要制作量程较大的测力计应选 (A/B)弹簧,由图像可知,弹簧测力计的刻度是 (均匀/不均匀)的。
【答案】A;B;均匀
【解析】要制作精确度较高的弹簧测力计时应选择受相同的力时形变量较大的弹簧,A弹簧受力10N时形变量为20cm,B弹簧受力10N时形变量为10cm,故应选择A弹簧。
制作量程较大的弹簧测力计时应选择在弹性范围内能够受力更大的弹簧,A弹簧的弹性限度为10N,B弹簧的弹性限度为15N,故应选择B弹簧。由图像可知弹簧的受力大小与形变量成正比,故弹簧测力计的刻度是均匀的。
【针对训练】
一、选择题
1.如图所示,跳水运动员在起跳前压弯跳板,因跳板形变后要恢复原状所产生的力是( )
A.脚对跳板的压力 B.跳板对脚的支持力
C.跳板受到的重力 D.运动员受到的重力
2.下列物体间的作用力属于弹力的是( )
①手握瓶子的压力;
②绳子对溜溜球的拉力;
③磁铁对大头针的吸引力;
④压缩的弹簧对手的推力;
⑤地面对课桌的支持力。
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
3.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,小明用手水平向右拉伸弹簧的另一端使之发生弹性形变、长度伸长。此时,“弹簧力图恢复原来的形状而产生的力”是( )
①手对弹簧施加的力
②弹簧对手施加的力
③墙对弹簧施加的力
④弹