1.3.2常见的几种力——弹力（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级科学上册同步精品课堂（华东师大版）

- 3.2 弹力 YF 01 知道物体有弹性与塑性等不同的性质。利用生活经验和实验，说明弹性和塑性的不同。 02 通过实验了解弹力产生的原因，了解生活中常见的弹力。 03 知道在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长，并能通过实验进行验证。 04 经历使用弹簧测力计的过程，学会弹簧测力计的使用方法。 教学目标 一 课堂引入 二 跳水运动员向上跳，为什么要向下压跳板？跳板有什么特点？它们是怎样对运动员产生力的作用呢？ 2022年10月21日晚，2022年柏林跳水世界杯传来好消息，当晚举行的女子双人10米台决赛中，中国组合全红婵/陈芋汐以349.80分轻松夺冠，为中国跳水队拿到本届世界杯首枚金牌。 此外，全红婵生涯首次拿到世界杯冠军，以15岁的年龄实现世界三大赛大满贯纪录。 想一想 课堂引入 二 跳水、撑杆跳、蹦极中的选手怎样才能取得好的成绩？ 跳板、撑杆、绳索有什么特点？它们是怎样对运动员产生力的作用呢？这些现象与弯曲的撑竿、弯曲的跳板、绳索产生的弹力有关。 今天我们就来探究其中的奥秘。 想一想 这种形变称 弹性形变。 （1）弹性：物体由于受力发生形变，不受力又恢复原状的特性。 1、弹性和塑性 拉橡皮筋 拉伸弹簧 恢复原来形状 弹力 三 这种形变称 塑性形变。 （2）塑性：物体受力发生形变，不受力不能自动恢复原状的特性。 拉扯面团 不能恢复原状 按压橡皮泥 弹力 三 弹簧的弹性有没有限度？如果用最大力气拉伸弹簧，弹簧的弹性还会一直保持吗？ 弹力 三 趣味体验 以下哪些发生弹性形变？ （3）弹性限度 当拉力超过某一限度，弹簧就不能恢复原状，这个弹簧的最大限度即为弹簧弹性限度。 弹力 三 观察现象 2、弹力的产生 拉长弹簧、压弯弹簧、拉橡皮筋时，可以感受到它们对手有力的作用。 物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。 现象分析 分析杯子放在木板上时，杯子和木板间发生的弹力情况。 受力情况 力的产生 F压 木板受到杯子的压力F压 杯子受到木板的支持力F支 F支 压力F压：是由于杯子发生了 弹性形变而产生的弹力。 支持力F支：是由于木板发生了 弹性形变而产生的弹力。 以杯子研究对象 以木板研究对象 弹力 三 弹力 三 3、弹力产生的条件 一是两物体直接接触；二是物体间要发生弹性形变，二者缺一不可。弹力是接触力，物体间不接触不会产生弹力，但相互接触的物体间不一定产生弹力。 在水平地面上，有两个篮球刚好接触，但是两个篮球间没有发生形变，所以没有弹力。 4、对弹力的理解 弹力 三 ①弹力是一种常见的力，我们平时所说的推力、拉力、压力和支持力，都属于弹力的范围。 ②对一个弹性物体来说，在弹性限度内，物体弹性形变程度越大，其产生的弹力就越大。 ③弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，因此弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是与它接触使其形变的物体。 例如，汽车对地面的压力，是汽车 发生弹性形变，汽车是施力物体，地面 是受力物体。 F压 F压 弹力 三 ①压力 压力的作用点在被压物体的表面，方向垂直于接触面指向被压物体。 如图所示，长方体A在斜面上保持静止，斜面所受的压力F方向垂直于接触面向下，作用点在接触面上。 F 物体间的弹力方向与接触面垂直，与物体发生形变的方向相反. 结论 弹力 三 ②绳的拉力 作用点在绳与被拉物体的接触点上，方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。 如图，绳子对小球的拉力F的方向沿绳子向上。 F ③支持力 作用点在支持物体与被支持物体的接触面上，方向垂直于接触面，指向被支持物体。 如图所示，物体A受到斜面的支持力，方向垂直斜面向上。 A F 常见的弹力 物体间的压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。 F推 汽车停在水平地面时，汽车和地面间的作用力是弹力。 人拉车时，人、绳子、车他们之间的力都是弹力。 人推车时，人和车之间的力都是弹力。 F压 F支 F推 F拉 F拉 弹力 三 弹力 三 名称 实例 施力物体 受力物体 推力 推土机推土 拉力 拉弓射箭 压力 杯子置于桌面 支持力 推土机 土 弓 箭 杯子 桌面 桌面 杯子 弹力的类型 弹簧测力计 四 测量力的大小的工具叫做测力计。 生活中的测力计有多种，如图所示，它们都可以测量力的大小。如图所示，常见的有握力计、弹簧秤、托盘秤等。物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。 弹簧秤 托盘秤 握力计 弹簧测力计 四 常用的弹簧测力计的主要构造有弹簧、指针、刻度盘、挂钩等。如图所示是实验室常用的一些弹簧测力计。 圆桶式测力计 平板式测力计 弹簧 指针 刻度盘 挂钩 单位 弹簧的伸长量与拉力大小有什么关系？ 弹簧长度= 弹簧原长度 + 弹簧的伸长量 ①如何改变拉力大小？如何测量拉力大小？（自变量） 通过改变悬挂钩码的重力来改变钩码对弹簧的拉力。F拉=G（钩码重力） ②如何测量弹簧的伸长量（因变量） 用刻度尺测出弹簧的原长记为l0，再用刻度尺测出悬挂钩码后弹簧的长度记为l,弹簧的伸长量为△l=l-l0 思考一下 弹簧测力计 四 弹簧测力计 四 你有没有发现，人越用力拉弹簧，弹簧的伸长量越大。 现象观察 提出问题 弹簧伸长的长度与受到的拉力有什么关系？ L0 L1 △x 弹簧伸长的长度△x是指弹簧受力后的长度减去原来的长度。 伸长的长度△x △x=l1-l0 弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长就会越长 猜想与假设 实验器材 轻质弹簧、几个质量相同的钩码(每个钩码施加的拉力为0.5 N)、刻度尺、铁架台。 设计并进行实验 （1）将弹簧固定在铁架台上，测出其长度（不受力时的长度）l0 l0 l1 弹簧测力计 四 弹簧测力计 四 设计并进行实验 （2）分别将1个、2个、…6个钩码挂在弹簧的下端的挂钩上，并记下对应的伸长量，将数据填入表格中ln 实验数据 弹簧原长l0（cm） 拉力F（N） 弹簧长度l（cm） 弹簧的伸长量△l= l- l0（cm） 12.56 0.5 12.96 0.5 1.0 13.36 1.0 1.5 13.76 1.5 2.0 14.16 2.0 2.5 14.56 2.5 3.0 14.96 3.0 分析1：当F拉变为原来的n倍时，弹簧伸长量也变为原来的n倍。 分析2 ： △l F拉 =1.0cm/N 即，△l=1.0cm/N·F拉 弹簧测力计 四 处理数据 根据实验数据，以拉力为横坐标，弹簧的伸长量为纵坐标，画出弹簧伸长量Δl与弹簧受到的拉力F的关系图象。 分析论证 在弹簧弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比。（这就是弹簧测力计的原理）当弹簧超过弹性限度时，弹簧的伸长量与所受拉力不再成正比关系，撤去外力，弹簧也无法恢复到原来的形状。 弹簧测力计 四 交流评估 （1）弹簧下所挂钩码数量要合适，如果钩码的拉力超过其弹性限度就会将弹簧损坏。 （2）不要将弹簧的长度和伸长混为一谈。 （3）在弹性限度内，弹簧的伸长量和受到的拉力成正比，即伸长量和拉力的比值是一个定值。 弹簧测力计 四 ①弹簧测力计的量程即测量范围，如图所示弹簧测力计的量程为： ②最小分度值： 弹簧测力计的量程与分度值 ③现在力的大小为： 如图所示这是一个弹簧测力计的刻度盘，弹簧测力计的最小分度值为________。 所测力的大小为________。 0 ∽ 5N 0.2N 2.8N 0.05牛 1.15牛 弹簧测力计的使用方法 五 ①沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针能否回到原来指示的位置，以防弹簧卡壳。 ②认清零点（调零） 测力前检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，若不在，应把指针调节到零刻度线上。 ③认清量程：加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计。 ④认清分度值：认清每个小格表示多少牛。 （1）使用前 弹簧测力计的量程为0∽5N，分度值为0.2N，示数为3.2N 弹簧测力计的使用方法 五 ①拉力的方向与弹簧的轴线方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。 ②读数时，视线要与指针对应的刻度线垂直。 ③记录数据要带单位。读数时不需要估读。 ④待测的力（物体）一定要在弹簧测力计的挂钩一端，严禁倒挂。 （2）使用时 严禁倒挂使用 测量的力没有通过弹簧中心轴线 弹簧测力计的使用方法 五 倒挂使用 测量的力没有通过弹簧中心轴线 想一想：弹簧测力计倒挂使用时，测量值偏大还是偏小？ 弹簧测力计使用的错误方法 弹簧测力计倒挂使用时，测量值偏大，因为弹簧测力计的外壳也对弹簧有拉力。 弹簧测力计的使用方法 五 【使用过程】 ①力的方向必须和弹簧测力计的轴线方向一致。 F F √ × ②弹簧测力计示数稳定时才可读数； 读数时视线与刻度盘垂直。 F √ 弹簧测力计的使用方法 五 了解量程 明确分度值 校零 测量 读数 待测力的大小在量程之内 指针与零刻度线对齐 每一小格表示多少牛 所测力的方向与弹簧轴线方向在一条直线上，弹簧不靠在刻度盘上 视线与刻度盘垂直 记录时写上单位 当堂测试 六 1、 下列现象中属于弹性形变的是（　　） A．用面团捏一只小白兔 B．用橡皮泥捏一个小泥人 C．用力拉弓把箭射出 D．用力把弹簧拉直 A．用面团捏一只小白兔，撤去外力后，小白兔的形状不变，是塑性形变，故A不符合题意； B．用橡皮泥捏一个小泥人，撤去外力后，小泥人的形状不变，是塑性形变，故B不符合题意； C．用力拉弓把箭射出后，弓恢复形状，是弹性形变，故C符合题意； D．用力把弹簧拉直，超过了弹簧的弹性限度，弹簧不会恢复形变，故是塑性形变，故D不符合题意。 C 故选C. 当堂测试 六 解 析 2、下列关于弹力产生条件的说法中，正确的是（ ） A.物体间不相互接触，也能产生弹力 B.只要两物体接触就一定会产生弹力 C.只有弹簧才能产生弹力 D.两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力 D 产生弹力的条件是：两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变。所以只有D正确。 当堂测试 六 3、如图所示，用手拉弹簧或用手压弹簧时，弹簧发生_____（填“弹性”或“塑性”）形变；这时弹簧对手产生弹力，它的方向与手对弹簧作用力的方向____（填“相同”或“相反”），而且弹簧的形变越大，这个力就越_______（填“大”或“小”）。 弹性 大 弹簧受力发生形变，不受力时能恢复原状，所以弹簧的形变是弹性形变。 用手拉弹簧时，弹簧发生了弹性形变，弹簧由于要恢复原状就会对跟它接触的物体产生一个力的作用，这个力就是弹力；人手的拉力方向是向上的，而弹力的方向是向下的，弹力的方向与手的拉力方向是相反的。 在弹性限度内，弹簧的形变越大，产生的弹力就越大。 相反 当堂测试 六 4、篮球掉在地上，马上会弹起来，使篮球由下而上运动的力是_________，它是由于________(选填“篮球”或“地面”)发生了_________形变而产生的。 5、如图所示，一个玻璃瓶中装满水，把一根细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中，用手捏玻璃瓶时，发现玻璃管中液面升高，说明力可以改变物体的________(选填“形状”或“运动状态”)；松开手后，发现玻璃管中液面回到原来位置，说明玻璃瓶发生的是_______形变。 弹力 地面 弹性 形状 弹性 6、小莉要自制两个弹簧测力计，她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试，弹簧受到的拉力与伸长量的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大 B．若乙弹簧受到4N的拉力，弹簧伸长2cm C．若甲弹簧受到2N的拉力，弹簧伸长3cm D．若要制作精确度高的弹簧测力计，应选乙弹簧 C 当堂测试 六 当堂测试 六 7、某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上，测出弹簧的自然长度L0=3.5cm，再将弹簧的上端挂在铁架台上，使弹簧处于竖直状态，如图（a）所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端，测出相应的弹簧总长度L，算出弹簧伸长量x=L-L0，记录实验数据，作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像，如图（b）所示。 （1）弹簧具有________（填“弹性”或“塑性”），测出相应的弹簧长度需要用到____________； （2）图（b）中，直线没过坐标原点， 可能的原因是______； A．坐标标度选取不合理 B．钩码重力的测量值都偏大 C．弹簧自身重力的影响 C 刻度尺 作用点 当堂测试 六 （3）该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计，弹簧测力计的工作原理是 ， 将该弹簧秤竖直放置，未挂重物时，指针与零刻度对齐，悬挂某一重物时，如图（c）所示读数为____N，此时弹簧总长为 ___ cm。 10 3 在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比 课堂总结 五 弹 力 ①弹性：物体受力时发生形变，不受力时 又恢复到原来的形状。 ②塑性：有些物体，形变后不能自动地 恢复到原来的形状。 ③弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。 原理：拉力越大，弹簧的伸长量越大，在弹性 限度内，弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。 ①沿弹簧的轴线方向拉动挂钩几次以防弹簧卡壳。 ②调零。 ③认清量程和分度值。 ④拉力的方向与弹簧的轴线方向一致。 ⑤读数时，视线要与指针对应的刻度线垂直。 弹簧测力计的使用方法 弹 力 弹簧测力计 $$