内容正文:
第八讲 弹力(预习篇)(原卷版)
目录
新知导航:熟悉课程内容、掌握知识脉络
基础知识:知识点全面梳理,掌握必备
小试牛刀:基础题+中等难度题,合理应用
一、弹力
1.现象探究:弹性和塑形
图示
现象1
现象2
橡皮筋被拉长
不拉时橡皮筋恢复原来的长度
按压直尺的一端,直尺变弯
撤去外力,直尺恢复原状
捏橡皮泥,橡皮泥变形
不捏后,橡皮泥不能恢复原来的形状
走在松软的沙滩上留下的足印
脚离开沙面,沙面不能恢复原状
归纳总结:物体受力时会发生形变,撤去外力后有两种情况:
(1)有些物体(如弹簧、直尺、橡皮筋)受力时会发生形变,撤去外力后又恢复到原来的形状,发生这种形变叫做弹性形变,物体这种性质叫做弹性。
(2)有些物体(如橡皮泥)发生形变后不能自动恢复到原来的形状,发生的这种形变叫做塑形形变,物体的这种性质叫做塑性。
2.弹力
定义
物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力
产生条件
①两物体相互接触;②接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变(相互接触的物体间不一定产生弹力,如相互接触但没有发生相互作用的物体间是没有弹力的)
三要素
大小:与物体的材料和弹性形变程度有关。
弹力与弹性形变的关系:物体的弹性有一定的限度,超过了这个限度物体就不能恢复原状,该限度称为弹性限度。在弹性限度内,物体的形变量越大,产生的弹力越大
方向:始终与物体形变方向相反,与物体恢复原状的方向相同,或与使物体发生形变的力的方向相反,且总是与接触面垂直
作用点:在两个物体的接触面上,也可等效在接触面的一点
二、弹簧测力计
1.测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。其中利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长的原理制成的测力计叫做弹簧测力计。
2.弹簧测力计的构造:弹簧测力计主要由弹簧、指针、挂钩和刻度盘等组成。如图所示,是实验室常用的两种弹簧测力计。
条形盒测力计 圆筒测力计
3.弹簧测力计的测量原理(拓展实验)
【实验探究】弹簧的伸长量与拉力的关系
【实验过程】如图所示,将弹簧固定在支架上,旁边直立放置一刻度尺,记下挂钩上挂钩码前弹簧下端的位置,然后每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为0.5N),使弹簧所受拉力逐渐增大,通过刻度尺读出弹簧每次的总伸长量Δl,记录实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量Δl/cm
0
1
2
3
4
7
11
【探究归纳】通过实验可以发现,在弹簧限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长,且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的测量原理。当超过弹簧的弹性限度后(如本实验中当拉力超过4N后),弹簧发生非弹性形变,撤去外力后弹簧将无法自动恢复到原状。
★特别提醒
弹簧长度与弹簧伸长量
弹簧的伸长量与弹簧的长度不一样。弹簧不受任何拉力时的长度叫做弹簧的原长,一般用l0表示,弹簧受到拉力之后的长度一般用l表示,则弹簧的伸长量就是Δl=l-l0,如图所示。
4.弹簧测力计的使用方法
使用前
(1)观察量程:待测力的大小不能超过量程。
(2)明确分度值:知道每一小格表示多少牛。
(3)校零:检查指针是否指在零刻度线上。若没有,要调节至对齐。
(4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次挂钩,放手后观察指针是否能回到零刻度线处,以防止弹簧卡壳。
使用时
(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上(避免因摩擦而影响测量的准确程度)。
(2)读数:应让视线垂直于刻度盘读数。
(3)记录:在记录数据时要带上单位。
(4)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端。
★特别提醒:弹簧测力计是测量力的工具,不仅能测竖直方向或水平方向的力,其他方向的力也可测量。在测量时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致即可。
5.种类:为了满足不同测量力的需求,人们制造了各式各样的测力计,如握力计、弹簧秤和托盘秤等,如图所示。
握力计 弹簧秤 托盘秤
一、选择题
1.下列现象中,发生了弹性形变的是( )。
A.橡皮泥上留下漂亮的指印 B.饼干一捏变成碎片
C.粉笔掉到地上断成两截 D.排球砸向地面时变瘪
2.如图所示的四种情景,所受到的力不属于弹力的是( )
A. 跳板对运动员的支持力 B.弦对箭的推力
C.竹子对熊猫的拉力 D.磁铁对大头针的吸引力
3.在弹簧弹性