内容正文:
第七章 力
7.2 弹力
题型归纳
新知梳理
一、弹力
定义
物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力
产生的条件
(1)两物体互相接触;(2)接触处因相互挤压或拉伸而发生弹性形变(包括人眼不能观察到的微小形变)。简言之,弹力产生在直接接触而发生弹性形变的物体之间。
三要素
大小
与物体的材料和弹性形变程度有关
方向
始终与物体发生形变的方向相反,且总是与接触面垂直。
作用点
作用在施加外力的物体上,也可等效在接触面的一点上。
弹性限度
物体的弹性都有一定的限度,超过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,弹力越大
二、认识弹簧测力计
构造
弹簧、指针、刻度盘。
用途
测量力的大小
工作原理
在弹性限度内或发生弹性形变时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。(在弹性限度内或发生弹性形变时,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比)
三、弹簧测力计的使用和读数
使用前
(1)观察量程:首先要看清其量程,所要测量的力不能超过它的量程。因为弹簧是有一定弹性限度的,超过这个限度测量就不准确,还有可能损坏测力计。
(2)明确分度值:要看清楚弹簧测力计的分度值,知道每一小格表示多少牛,以便测量时读数。
(3)校零:测量前要检查指针是否指在零刻度线。如果没有指在零刻度线,要进行调节使指针指在零刻度线。
(4)使用前,要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩,以免指针被卡住,给测量带来较大的误差。
使用时
(1)测量时,拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行,避免扭曲和摩擦,尽量减小由于摩擦产生的测量误差。
(2)要等到示数稳定后再读数,读数时视线要与刻度板表面垂直。
(3)记录:记录数据时要带上单位。
注意
使用弹簧测力计时,拉力的方向不一定沿竖直方向,因此弹簧测力计不一定仅测竖直方向的力,其他方向的力也可测量。在测量力时,只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向一致即可。
四、探究弹力与弹簧伸长的关系
1.实验目的:探究弹力与弹簧伸长的关系
2.实验原理:弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等;弹簧的伸长越大,弹力也就越大
3.实验器材:铁架台、弹簧、公码、刻度尺、坐标纸
4.实验步骤:
(1)安装实验仪器;
(2)测量弹簧的伸长及所受的拉力(或所挂钩码的质量),列表作出记录,要尽可能多测几组数据;
(3)根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧的伸长为横坐标;
(4)按照在图中所绘点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线),所画的点不一定正好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同;
(5)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数。
5.误差分析:
(1)本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的,因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,可以提高实验的准确度。
(2)弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源,所以,应尽量精确地测量弹簧的长度。
(3)在F-x图象上描点、作图不准确。
6.实验结论:根据实验数据和图像可知,在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,即在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
举一反三
【题型1】 弹力
方法点拨
1.弹力是接触力:弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触,还要有相互作用。
2.接触力:日常生活中观察到的相互作用,无论是推、拉、提、举,还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等,都是在物体与物体接触时才会发生的,这种相互作用可称为接触力。接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力,它们本质上都是由电磁力引起的。
3.通常所说的压力、拉力、支持力等都是弹力。压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体,绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
4.受力物体受到的弹力是有由施力物体发生弹性形变产生的。
(2023春•清江浦区校级期中)下列各力中,属于弹力的是( )典例
A.课桌受到的重力
B.擦黑板时,黑板擦对黑板的摩擦力
C.地面对讲台的支持力
D.带电物体对轻小物体的吸引力
【答案】C
【分析】弹力产生的条件:具有弹性的物体发生弹性形变后对与它接触的物体产生弹力。
【解答】解:A.重力的施力物是地球,不是由地球的弹性形变而产生的,不是弹力,故A不正确;
B.摩擦力是由于物体的相对运动产生的,不是弹性形变产生的,不是弹力,故B不正确;
C.地面对讲台的支持力,是由于地面的弹性形变而产生的,是弹力,故C正确;
D.带电体与轻小物体间的吸引力不是由于物体的弹性形变而产生的,不是