7.2 力的测量 弹力（课件）2024-2025学年北师大版物理八年级下册

第七章　运动和力 第二节　力的测量 弹力 学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练 北师版-物理-八年级下册 学习目标 1.了解弹簧测力计的结构和弹簧测力计的原理，会用弹簧测力计正确测量力，知道弹簧测力计的使用注意事项； 2.通过实验，正确使用弹簧测力计测量力； 3.知道形变及弹性形变，知道弹性的概念，体验弹力的存在； 4.知道弹力的概念，理解弹力的实质，知道弹力的方向。 【重点】弹簧测力计的正确使用。 【难点】弹力的概念及产生。 新课导入 运动员能被弯曲的撑杆弹向高空 蹦极运动中的弹力绳 它们是怎样对运动员产生力的作用呢？ 新课导入 拿起一本书用不了太大的力。提起装满书的书包要用较大的力。这些大小不同的力该怎么测量呢？ 新知探究 测量力的工具是什么呢？ 弹簧 刻度盘 指针 挂钩 拉环 弹簧测力计：是测量力的大小的工具 构造：弹簧测力计主要是由弹簧、挂钩、指针和刻度盘等组成的。 工作原理：在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。 知识点 测力计 一 新知探究 其他形式的测力计 拉力计 握力计 看一看 新知探究 使用前： ①观察量程（了解弹簧测力计的测量范围）和分度值（了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛），便于读数。 ②要检查指针与零刻度线是否对齐。若没有对齐，要调节至对齐（校零）。 ③轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧使用方法卡壳。 测量时： ①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。 ②测力时，所测的力不要超过它的量程，以免损坏弹簧测力计。 ③读数时，视线要与刻度盘垂直，记录数据时写上单位。 注意：使用时不能超过弹簧测力计的最大量程。 正确使用弹簧测力计： 新知探究 思考 使用弹簧测力计时，拉力的方向必须在竖直方向吗？其他方向可以吗？ 弹簧测力计是测量力的工具，拉力的方向不必只在竖直方向，其他方向的力也可测量，只是在测量力时，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。 新知探究 测力小实验 2.用两个弹簧测力计在水平方向上互相拉，看看谁对谁的拉力更大些，想想为什么。 1.用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针指到 1 N、5 N、10 N， 感受一下 1 N、5 N、10 N 的力有多大？ 例题1 新知探究 0~5N 左侧弹簧测力计的 量 程： ； 分度值： ； 测量值： 。 0.2N 3.6N 例题2 使用弹簧测力计不必要的是( ) A.弹簧测力计竖直或水平放置，不得倾斜 B.使用前指针要“校零” C.使用过程中，弹簧、指针不得与外壳有摩擦 D.拉力不得超过弹簧测力计所能承受的最大的力 新知探究 A 新知探究 松手后物体可以恢复到原来的形状 松手后物体不能恢复到原来的形状 如图：用力分别拉橡皮筋、捏面团 知识点 弹力 二 新知探究 弹性形变：物体在外力作用下发生形变，撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变。（注意有些弹性形变很微小，很难看到） 范性形变：物体在外力作用下发生形变，撤去外力后，物体不能恢复原状的形变叫作范性形变。 拓展 弹性限度：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度就不能自动恢复到原来的形状，这个限度叫做弹性限度。 新知探究 形变的类型 科学窗 未发生形变的两个大小相同的长条橡皮 纵向形变 新知探究 弯曲形变 扭转形变 新知探究 如图所示的体育项目中，运动员使弓、蹦床、跳板发生弹性形变。 想一想 新知探究 1.弹力：发生了弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，会对使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。 （我们常说的推力、拉力、压力、支持力等，其实质就是弹力） 2.弹力产生的条件：①两物体直接接触 ②物体发生了弹性形变（即有相互挤压或拉伸），二者缺一不可。 拓展 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弹性形变的物体间一定不会产生弹力。 新知探究 运动员被形变的撑竿弹起来 运动员被弯曲的跳板弹起来 运动员使撑竿、蹦床、跳板发生弹性形变，它们产生弹力，把运动员高高弹起。 运动员被形变的蹦床弹起来 新知探究 木块放在桌面上，木块与桌面在两者的接触处都发生了微小的形变。 木块要恢复原状，对桌面产生向下的弹力，这个力就是木块对桌面的压力F。 同时桌面要恢复原状，对木块产生向上的弹力，这个力就是桌面对木块的支持力F'。 弹力的方向 新知探究 大量实验表明，压力(支持力)的方向总是垂直于接触面指向被压(被支持)的物体。 弹力的方向 新知探究 弹力的方向 球被悬线吊起，悬线和球都发生了微小的形变。 悬线要恢复原状，对球产生向上F的弹力，这个力就是悬线对球的拉力F。 对悬线产生向下的弹力，这个力就是球对悬线的拉力F'。 新知探究 大量实验表明，悬线对物体拉力的方向总是沿着悬线指向悬线收缩的方向。 弹力的方向 新知探究 ①大小：与物体的材料和弹性形变程度有关。同一物体，在弹性限度内，弹性形变程度越大，弹力越大，弹性形变程度越小，弹力越小。 ②方向：垂直于物体间的接触面，与恢复形变的方向相同，与物体发生弹性形变方向相反； ③作用点：物体的接触面上 弹力的三要素 新知探究 观察微小形变的方法 科学窗 任何物体在力的作用下，都会发生形变。有时物体的形变很小，不容易被观察到。 我们可以采用一些方法，将不易观察到的微小形变显现出来。 将玻璃瓶中装满水，把细玻璃管穿过橡皮塞插入瓶中，玻璃管与橡皮塞之间、橡皮塞与玻璃瓶之间塞紧密封，使得细玻璃管中出现一定高度的水柱。 通过细管中的液面升降来判断瓶子的形变。用力捏玻璃瓶，可以观察到细玻璃管中的水面高度发生了变化，说明力使玻璃瓶发生了形变。 新知探究 光的反射来放大微小形变： 新知探究 弹簧及其应用 弹簧在我们日常生活中的应用非常广泛。小到文具、玩具、钟表，大到汽车、军工武器、航空航海器材等，都有弹簧在发挥着重要作用。 拓展阅读 弹簧种类很多，按照使用时弹簧能够承受的弹力及形变情况分为如下： 压缩弹簧 伸长弹簧 扭转弹簧 弯曲弹簧 新知探究 从形状上看，压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等都属于螺旋弹簧。螺旋弹簧性能稳定，结构简单，制造方便，应用最为广泛。 弯曲弹簧属于板弹簧。板弹簧吸振能力强，常用在载重汽车或火车的减震装置中。 新知探究 弹簧的特征不同，主要功能也不尽相同。除了用于测力计之外，弹簧还有很多其他功能： 复位功能 储能功能 汽车手刹回位弹簧 钟表发条弹簧 缓冲功能 车架与车轮之间的弹簧 压紧功能 电池盒中的弹簧 新知探究 复位功能 储能功能 指弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。比如自动伞、自动铅笔等。 指弹簧发生形变储存弹性势能，释放后，弹簧在恢复原状的过程中将弹性势能转化为其他形式的能。械钟表、发条玩具等就利用了弹簧的储能功能。 新知探究 缓冲功能 压紧功能 在车架与车轮之间通常装有弹簧，利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸，这就是弹簧的缓冲功能。 压紧功能应用也非常广泛。比如，在订书机中有一个压缩弹簧，它的作用一方面是顶紧订书钉，另一方面是当最前面的订书钉被推出后，可以自动将下一个订书钉推到最前面。许多机器自动供料，都是靠弹簧的压紧功能。 新知探究 例题1 关于弹力，下列叙述正确的是（　　） A．两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力 B．两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力 C．两物体有弹力作用，物体不一定发生了弹性形变 D．只有弹簧才能产生弹力 B 新知探究 例题2 如图，用手拉弹簧时，弹簧发生形变后会对手产生________力，这个力的方向________（选填“向上”或“向下”）与手的拉力方向________（选填“相同”或“相反”）。 弹 向下 相反 课堂小结 弹力与弹簧测力计 弹力 正确使用弹簧测力计 弹簧测力计 1.了解量程（待测力的大小在量程之内） 2.明确分度值（每一小格表示多少牛） 3.校零（指针与零刻度线对齐） 4.测量（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） 5.读数（视线与刻度盘垂直） 原理：在弹性限度内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大。 弹力的概念：因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力 区分弹性形变/塑性形变 弹力的大小：与物体的材料和弹性形变程度有关。在弹性限度内，弹性形变程度越大，弹力越大。 弹力的方向：垂直于接触面且与物体发生弹性形变方向相反。 课堂训练 1.关于弹力,下列叙述正确的是( ) A、物体发生形变时产生的力叫弹力 B、不相互接触的物体间也可产生弹力 C、拉力不属于弹力 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　 课堂训练 2.如图所示的弹簧测力计，它的量程为______ ，分度值为________ ，现在弹簧测力计的示数为______N。 0.4N　 0~10N　 6　 课堂训练 3.甲、乙、丙三位同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，则下列说法中正确的是（　　） A.甲的体重大，所用拉力大 B.乙的手臂粗，所用拉力大 C.丙的手臂长，所用拉力大 D.甲乙丙所用拉力一样大 C　 4.如图所示，在弹簧测力计的两侧，沿水平方向各施加4 N的拉力，并静止，此时弹簧测力计的示数为（ ） A. 0 N B. 4 N C. 2 N D. 8 N B　 课堂训练 5.如图所示，关于弹簧测力计，以下说法正确的是（　　） A.弹簧测力计上的字母“N”，表示它的型号 B.该弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和0.2N C.已调好“0”点的弹簧测力计可以上下颠倒过来使用 D.在月球上，不能用弹簧测力计测力的大小 B　 $$