2.1 力 课时2 力的测量和图示-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练(浙教版2024)
2025-07-17
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.86 MB |
| 发布时间 | 2025-07-17 |
| 更新时间 | 2025-08-01 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53097269.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章 力与空间探索
第1节 力
课时2 力的测量和图示
◆网络构建
◆课本导学
一、力的测量
二、力的图示
三、弹力
◆解题突破
题型1 力的测量
题型2 弹力的理解与分析
◆基础训练
考点1 力的测量
考点2 力的三要素
考点3 力的图示
易错点 对复杂情景中弹簧所受拉力判断混乱
◆强化训练
一、力的测量
1.力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为 N。
【名师讲解】
牛顿,英国物理学家、天文学家、数学家,他开创了经典力学。为了纪念他,人们把他的名字作为力的单位。
2.感知力的大小
托起一个乒乓球所用的力约为 0.03N;
托起两枚鸡蛋所用的力约为 1N;
一辆小轿车对地面的压力约为 1.2×10⁴N 。
3.测力计:测量力的大小的工具叫作测力计。
弹簧测力计是一种常用的测力计,其结构如图所示。
(1)结构:拉环、弹簧、指针、拉杆、面板、秤钩,如图所示。
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长。
(3)自制弹簧测力计(教材第 60 页实践活动)
探索步骤
1.把一根下端带有挂钩的弹簧的上端固定在长方形木板上,让弹簧自由下垂,在指针所指的位置标出 0 刻度线。
2.在挂钩上先悬挂 2 个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为 0.5N),在指针所指的位置标出相应的刻度值。
3.在挂钩上每多悬挂 2 个钩码,在指针所指的位置分别标出相应的刻度值,弹簧伸长的长度如图甲所示。
4.根据长木板的长度和弹簧可伸长的长度,标出最大测量值和其他数值刻度线,如图乙所示。
5.在自制弹簧测力计的挂钩上挂上文具盒或课本等物品,测出弹簧测力计对它们的拉力。再用实验室里的弹簧测力计测量一下,看看两者的测量值有多大的差距
结论
实验表明,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度也越长。弹簧测力计就是利用这个原理制造出来的
【名师讲解】弹簧测力计的使用方法
①认清量程和分度值: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。如图所示,弹簧测力计的量程为0⁓5N,分度值为0.2N,示数为3.6N。
②检查零刻度线:检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上,若不在,调节弹簧测力计,使指针与零刻度线重合。
③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零刻度线的位置,以防弹簧卡壳。
④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。
⑤读数时,视线要与指针对应的刻度线垂直。
⑥记录数据要带单位。读数时不需要估读。
⑦待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
二、力的图示
1. 力的三要素
(1) 影响力的作用效果的因素
实例
现象
归纳分析
拉弹簧时,用力越大,弹簧被拉得越长
力的大小影响力的作用效果
拉弹簧时,弹簧变长;压弹簧时,弹簧变短
力的方向影响力的作用效果
在 A 处推物体,物体翻倒;在 B 处推物体,物体会在桌面上滑动
力的作用点影响力的作用效果
(2) 力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。人们通常把力的大小、方向、作用点叫作力的三要素。
◆教材<思考与讨论>(见教材第62页)
足球运动员能否将足球从合适的位置射入球门内,跟他踢球时所用力的大小、方向和作用点有关。
【例1】(2025・慈溪期中)小张同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响,如图所示。分别在 A、B、C 三处用同样大小的力推门,可以感受到在 A 处容易把门推开,这说明力的作用效果与力的_________ 有关;在 A 处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的 _________有关。
2.力的图示
(1)概念:由于力有三个要素,因此单用一个数值是无法完整地表示一个力的,科学上通常用一根带箭头的线段来形象地表示力。这种表示力的方法叫作力的图示。
(2)力的图示的作图步骤
①确定受力物体,画出作用点;
②选定标度(用某一长度表示多少牛的力),从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度;
③在线段的末端标出箭头,表示方向,并标出力的大小。
◆教材<思考与讨论>(见教材第62页)
用力的图示表示大小为 30N、竖直向上提书包的力,如图所示。
【例2】如图所示,工人用平行于斜面的 200N 的推力将一个木箱推上斜面。请作出木箱受到的推力的示意图。
三、弹力
1. 弹性:弹簧受到拉力会发生形变,不受拉力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫作弹性。
2. 弹力:手拉弹簧时也会感受到弹簧反抗拉伸的作用。发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
3.对弹力的理解(知识拓展)
①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。
②常见的弹力: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。
③弹力的大小:在弹性限度内,物体弹性形变程度越大,其产生的弹力越大。
④弹力的施力物体与受力物体: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。
⑤弹力的方向:物体间的弹力方向都与接触面垂直,与物体形变的方向相反,即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。
实例分析:以足球放在木板上为例,分析足球和木板间发生的弹力情况。
以足球为研究对象:因为足球使木板发生了弹性形变,木板要恢复原状,所以会对足球产生一个竖直向上的弹力,习惯叫支持力F支。
以木板为研究对象:因为木板使足球发生了弹性形变,足球要恢复原状,所以会对木板有一个竖直向下的弹力,习惯叫压力F压。
因为物体形变的方向与水平面垂直,所以足球放在水平木板上时,足球和木板间的弹力方向都与水平面垂直。
【名师讲解】分析几种常见的弹力
①压力: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。
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。
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。
A对斜面的压力 绳子的拉力 斜面对物体的支持力
【例2】如图,弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,使用前,弹簧测力计要沿着________方向调零。弹簧测力计对木块的拉力大小为____________,此力的方向是____________。
解题突破
◆题型1 力的测量
【例1】如图甲所示,弹簧测力计的分度值是________N,测量范围是________,此时弹簧测力计所测的拉力为________。
(2) 如图乙所示,把弹簧测力计的一端固定,另一端用3 N的力拉它时,弹簧测力计的示数为3 N;如图丙所示,若将弹簧测力计的固定端取下,两端各施加一个3 N的拉力而使弹簧测力计静止,此时弹簧测力计的示数是________。
A. 0 B. 3 N C. 6 N D. 无法判断
【方法点拨】当弹簧测力计保持静止时,弹簧测力计的拉环不管是固定在墙壁上还是用手拉着,对弹簧测力计的示数大小都没有影响。
【易错警示】很多同学误认为弹簧测力计的示数为6 N或0。实际上弹簧测力计的示数等于作用在秤钩上的拉力的大小。
◆题型2 弹力的理解与分析
【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
【方法点拨】弹力是指物体由于发生弹性形变而产生的力,其受力方向与物体发生形变的方向相反,其大小与形变程度有关;绳子类问题,其拉力沿绳子的收缩方向;面接触类问题,其弹力必定垂直与接触面,支持力的作用点在被支持的物体上,压力的作用点在被压的物体上;
【例3】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是( )
A.弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”
B.弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”
C.手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D.手受到弹力是因为手发生了弹性形变
◆考点1 力的测量
1. [2025 浙江宁波调研] 小王同学在使用弹簧测力计之前,发现指针在 “0.1 N” 处,此时测量某一拉力,指针在 “2.9 N” 处。则被测拉力的大小为 ( )
A. 3.0 N B. 2.9 N C. 2.8 N D. 无法确定
2. [2025 浙江温州期中] 关于弹簧测力计的使用,下列操作不正确的是 ( )
A. 使用前应检查指针是否对准零刻度线
B. 弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
C. 测量时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致
D. 测量力的大小时,应待指针稳定后再读数
3.观察如图所示的弹簧测力计,回答下列问题:
(1) 这个弹簧测力计的量程是________,分度值是________;
(2) 若指针指在如图所示的位置,则它的读数为________。
◆考点2 力的三要素
4 如图所示,分别在 A、B、C 处用同样大小的力推门,可以感受到在 A 点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的________有关;在 A 处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与________有关;用同样大小的力在同一点推一个半开的门,推的方向不同,门可能会打开或关闭,这说明力的作用效果与________有关。
5.[2025 浙江温州期末] 图甲是古代中国劳动人民发明的农具 —— 风扇车,常用于清除谷物中的轻质杂质,如空壳、瘪粒等,其内部结构如图乙所示。向同一方向转动把手时(如图丙),作用在 B 处会比 A 处容易。此时,影响力的作用效果的是 ( )
A. 力的大小 B. 力的作用点 C. 力的方向 D. 力的种类
◆考点3 力的图示
6 [2024 浙江宁波调研] 画出表示电线对电灯 6 N 的拉力的图示。
◆易错点 对复杂情景中弹簧所受拉力判断混乱
7 [2025 浙江绍兴期末] 如图所示,所有弹簧测力计都在力的作用下处于静止状态,则弹簧测力计甲、乙、丙、丁的示数分别为 ( )
A. 2 N,4 N,4 N,4 N
B. 2 N,0 N,0 N,0 N
C. 4 N,4 N,4 N,4 N
D. 2 N,2 N,2 N,2 N
1.[2023 上海静安模拟]如图所示,将甲、乙两个规格完全相同的弹簧测力计的挂钩互相勾起来,放在水平桌面上,固定甲的提环,拉动乙的提环。下列说法中正确的是( )
A. 甲的示数为 0, 乙的示数不为 0
B. 乙的示数为 0, 甲的示数不为 0
C. 甲、乙的示数都不为 0, 且相等
D. 甲、乙的示数都不为 0, 且不相等
3.[2024 温州鹿城期中]用力压弹簧,弹簧会发生形变。下列能 A B C 正确表示弹簧所受压力的示意图的是 ( )
A B C D
3. 一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于弹力的情况,下列说法中错误的是( )
A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
B. 足球产生的弹力是足球的形变造成的
C. 木板形变是木板产生弹力造成的
D. 足球产生的弹力就是足球对木板的压力
4.[2024 上海月考]如图所示的仪器名称是__________, 它弹簧测力计是测量______的工具,此时的读数为___________。
5.[2024 宁波期中改编]如图所示,小华用 20 N 的力拉着箱子行走,拉力的方向与水平面成 30° 角,画出箱子所受拉力的示意图。
6.[2025 丽水庆元月考]如图所示是甲、乙两根弹簧受到的拉力和长度之间的关系,下列说法中正确的是 ( )
A. 弹簧的伸长量始终和拉力成正比
B. 乙弹簧受到 8 N 的拉力时伸长 4 cm
C. 甲弹簧受到 2 N 的拉力时伸长 3 cm
D. 使用甲弹簧制作的测力计量程较大
7.[2023 陕西中考]如图是一个静止在水平桌面上的物体。请画出桌面对该物体的支持力 F 的示意图 (作用点在 O 点)。
8.[2023 安徽安庆调研]实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到的拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的F-x关系图像 (图线记为 a)。
(1) 分析图甲的数据,得到实验结论:弹簧受到的拉力 / 弹簧的伸长量 = 常量 (设为 k ), 则比值 k 的单位是____________, 这根弹簧 k 的大小为________。
(2) 把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的 k 值是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以 k 不变。
乙同学:因为弹簧变短了,所以 k 变小。
丙同学:因为弹簧变短了,所以 k 变大。
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为____________cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为0.5 N,则弹簧下端受到钩码的拉力F=___________N,此时弹簧的伸长量x=____________cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如表所示;
弹簧受到的拉力 F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量 x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像 (对应图线记为 b);
⑤比较图线 a 、 b 可以判断______(选填 “甲”“乙” 或丙”) 同学的猜想是正确的。
9.[2023 广东广州中考]小明计划制作一个简易弹簧测力计,要求:
①测量范围为 0~30 N;
②分度值为 1 N;
③用木板 M 做刻度板;
④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。
为了满足上述要求,小明对已有的四根弹簧做了如下测试:如图1,把弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0,如图2,把30 N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧总长l。测试结果如表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧,并说明不选其他三根的理由:__________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
弹簧代号
甲
乙
丙
丁
l0 / cm
2.00
4.00
4.00
8.00
l/ cm
20.00
22.00
6.10
35.00
取走重物后弹簧能否恢复原状
不能
能
能
能
14 / 14
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第2章 力与空间探索
第1节 力
课时2 力的测量和图示
◆网络构建
◆课本导学
一、力的测量
二、力的图示
三、弹力
◆解题突破
题型1 力的测量
题型2 弹力的理解与分析
◆基础训练
考点1 力的测量
考点2 力的三要素
考点3 力的图示
易错点 对复杂情景中弹簧所受拉力判断混乱
◆强化训练
一、力的测量
1.力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为 N。
【名师讲解】
牛顿,英国物理学家、天文学家、数学家,他开创了经典力学。为了纪念他,人们把他的名字作为力的单位。
2.感知力的大小
托起一个乒乓球所用的力约为 0.03N;
托起两枚鸡蛋所用的力约为 1N;
一辆小轿车对地面的压力约为 1.2×10⁴N 。
3.测力计:测量力的大小的工具叫作测力计。
弹簧测力计是一种常用的测力计,其结构如图所示。
(1)结构:拉环、弹簧、指针、拉杆、面板、秤钩,如图所示。
(2)原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长。
(3)自制弹簧测力计(教材第 60 页实践活动)
探索步骤
1.把一根下端带有挂钩的弹簧的上端固定在长方形木板上,让弹簧自由下垂,在指针所指的位置标出 0 刻度线。
2.在挂钩上先悬挂 2 个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为 0.5N),在指针所指的位置标出相应的刻度值。
3.在挂钩上每多悬挂 2 个钩码,在指针所指的位置分别标出相应的刻度值,弹簧伸长的长度如图甲所示。
4.根据长木板的长度和弹簧可伸长的长度,标出最大测量值和其他数值刻度线,如图乙所示。
5.在自制弹簧测力计的挂钩上挂上文具盒或课本等物品,测出弹簧测力计对它们的拉力。再用实验室里的弹簧测力计测量一下,看看两者的测量值有多大的差距
结论
实验表明,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度也越长。弹簧测力计就是利用这个原理制造出来的
【名师讲解】弹簧测力计的使用方法
①认清量程和分度值: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。如图所示,弹簧测力计的量程为0⁓5N,分度值为0.2N,示数为3.6N。
②检查零刻度线:检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上,若不在,调节弹簧测力计,使指针与零刻度线重合。
③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零刻度线的位置,以防弹簧卡壳。
④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。
⑤读数时,视线要与指针对应的刻度线垂直。
⑥记录数据要带单位。读数时不需要估读。
⑦待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
二、力的图示
1. 力的三要素
(1) 影响力的作用效果的因素
实例
现象
归纳分析
拉弹簧时,用力越大,弹簧被拉得越长
力的大小影响力的作用效果
拉弹簧时,弹簧变长;压弹簧时,弹簧变短
力的方向影响力的作用效果
在 A 处推物体,物体翻倒;在 B 处推物体,物体会在桌面上滑动
力的作用点影响力的作用效果
(2) 力的三要素
力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。人们通常把力的大小、方向、作用点叫作力的三要素。
◆教材<思考与讨论>(见教材第62页)
足球运动员能否将足球从合适的位置射入球门内,跟他踢球时所用力的大小、方向和作用点有关。
【例1】(2025・慈溪期中)小张同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响,如图所示。分别在 A、B、C 三处用同样大小的力推门,可以感受到在 A 处容易把门推开,这说明力的作用效果与力的_________ 有关;在 A 处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的 _________有关。
【答案】作用点 大小
【解析】在 A、B、C 三处用同样大小的力推门,可以感受到在 A 处容易把门推开,这说明力的作用效果与力的作用点有关。在 A 处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的大小有关。
2.力的图示
(1)概念:由于力有三个要素,因此单用一个数值是无法完整地表示一个力的,科学上通常用一根带箭头的线段来形象地表示力。这种表示力的方法叫作力的图示。
(2)力的图示的作图步骤
①确定受力物体,画出作用点;
②选定标度(用某一长度表示多少牛的力),从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度;
③在线段的末端标出箭头,表示方向,并标出力的大小。
◆教材<思考与讨论>(见教材第62页)
用力的图示表示大小为 30N、竖直向上提书包的力,如图所示。
【例2】如图所示,工人用平行于斜面的 200N 的推力将一个木箱推上斜面。请作出木箱受到的推力的示意图。
【答案】如图所示。
三、弹力
1. 弹性:弹簧受到拉力会发生形变,不受拉力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫作弹性。
2. 弹力:手拉弹簧时也会感受到弹簧反抗拉伸的作用。发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
3.对弹力的理解(知识拓展)
①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。
②常见的弹力: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。
③弹力的大小:在弹性限度内,物体弹性形变程度越大,其产生的弹力越大。
④弹力的施力物体与受力物体: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。
⑤弹力的方向:物体间的弹力方向都与接触面垂直,与物体形变的方向相反,即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。
实例分析:以足球放在木板上为例,分析足球和木板间发生的弹力情况。
以足球为研究对象:因为足球使木板发生了弹性形变,木板要恢复原状,所以会对足球产生一个竖直向上的弹力,习惯叫支持力F支。
以木板为研究对象:因为木板使足球发生了弹性形变,足球要恢复原状,所以会对木板有一个竖直向下的弹力,习惯叫压力F压。
因为物体形变的方向与水平面垂直,所以足球放在水平木板上时,足球和木板间的弹力方向都与水平面垂直。
【名师讲解】分析几种常见的弹力
①压力: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。
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。
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。
A对斜面的压力 绳子的拉力 斜面对物体的支持力
【例2】如图,弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,使用前,弹簧测力计要沿着________方向调零。弹簧测力计对木块的拉力大小为____________,此力的方向是____________。
【答案】水平 2.2N 水平向右
【解析】因为要沿水平方向拉木块,所以拉动木块前,应将弹簧测力计沿水平方向进行调零。弹簧测力计的分度值为 0.2N,所以弹簧测力计的示数为 2.2N,则弹簧测力计对木块的拉力大小为 2.2N,弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,所以拉力方向水平向右。
解题突破
◆题型1 力的测量
【例1】如图甲所示,弹簧测力计的分度值是________N,测量范围是________,此时弹簧测力计所测的拉力为________。
(2) 如图乙所示,把弹簧测力计的一端固定,另一端用3 N的力拉它时,弹簧测力计的示数为3 N;如图丙所示,若将弹簧测力计的固定端取下,两端各施加一个3 N的拉力而使弹簧测力计静止,此时弹簧测力计的示数是________。
A. 0 B. 3 N C. 6 N D. 无法判断
【答案】(1)0.2 0-5 N 1.6 N (2)B
【解析】(1) 由题图甲可知,弹簧测力计可以测出的最大拉力为5 N,所以弹簧测力计的测量范围是0-5 N;每1个大格为1 N,其中1个大格均分为5个小格,所以每1个小格表示0.2 N,即弹簧测力计的分度值是0.2 N;此时弹簧测力计所测拉力的大小等于弹簧测力计的示数,为1.6 N。
(2) 由力的作用是相互的可知,题图乙中弹簧测力计的左端受到固定物对其向左的大小为3 N的力,则题图丙中弹簧测力计在水平方向上的受力情况与题图乙完全相同,故题图丙中弹簧测力计的示数也为3 N。
【方法点拨】当弹簧测力计保持静止时,弹簧测力计的拉环不管是固定在墙壁上还是用手拉着,对弹簧测力计的示数大小都没有影响。
【易错警示】很多同学误认为弹簧测力计的示数为6 N或0。实际上弹簧测力计的示数等于作用在秤钩上的拉力的大小。
◆题型2 弹力的理解与分析
【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错误;D正确。
【方法点拨】弹力是指物体由于发生弹性形变而产生的力,其受力方向与物体发生形变的方向相反,其大小与形变程度有关;绳子类问题,其拉力沿绳子的收缩方向;面接触类问题,其弹力必定垂直与接触面,支持力的作用点在被支持的物体上,压力的作用点在被压的物体上;
【例3】如图所示,弹簧的一端固定在墙上,在弹性限度内,另一端用手向右拉长弹簧,且保持不动,下面有关说法不正确的是( )
A.弹簧产生的弹力的施力物体是“弹簧”
B.弹簧产生的弹力的受力物体是“手和墙”
C.手受到弹力是因为弹簧发生了弹性形变
D.手受到弹力是因为手发生了弹性形变
【答案】D
【解析】AB.物体因为弹性形变而产生的力叫做弹力,发生弹性形变的物体弹簧即为施力物体,弹簧发生弹性形变产生对手和墙的拉力,则墙和手为受力物体,故AB正确,AB不符合题意;CD.手受到弹力的原因是弹簧发生弹性形变,弹簧要恢复到原状,故C正确,C不符合题意,D错误,D符合题意。
◆考点1 力的测量
1. [2025 浙江宁波调研] 小王同学在使用弹簧测力计之前,发现指针在 “0.1 N” 处,此时测量某一拉力,指针在 “2.9 N” 处。则被测拉力的大小为 ( )
A. 3.0 N B. 2.9 N C. 2.8 N D. 无法确定
【答案】C
【解析】使用弹簧测力计之前,指针在 “0.1N” 处,没有调零就去测力,即从 0.1N 处开始测起,弹簧测力计最后的示数为 2.9N,则被测拉力的大小为 2.9N - 0.1N = 2.8N。故选 C。
2. [2025 浙江温州期中] 关于弹簧测力计的使用,下列操作不正确的是 ( )
A. 使用前应检查指针是否对准零刻度线
B. 弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
C. 测量时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致
D. 测量力的大小时,应待指针稳定后再读数
【答案】B
【解析】使用弹簧测力计之前,应检查指针是否对准零刻度线,否则会造成测量错误,故 A 正确;弹簧测力计可以在竖直方向或者其他方向使用,只是使用中要注意应使弹簧测力计所测力的方向沿弹簧的轴线方向,故 B 错误,C 正确;测量力的大小时,应待指针稳定后再读数,故 D 正确。故选 B。
3.观察如图所示的弹簧测力计,回答下列问题:
(1) 这个弹簧测力计的量程是________,分度值是________;
(2) 若指针指在如图所示的位置,则它的读数为________。
【答案】(1) 0-5N 0.2N (2) 4.6N
【解析】(1) 由题图可知,弹簧测力计最大测量值是 5N,所以其量程为 0 - 5N;每 1N 之间有 5 个小格,一个小格代表 0.2N,即弹簧测力计的分度值为 0.2N。
(2) 弹簧测力计的指针在 4N 下面第三条刻度线处,它的读数是 4.6N。
归纳总结:弹簧测力计使用前要校零,明确弹簧测力计的量程和分度值;使用时要注意弹簧轴线方向与其所受拉力方向一致;读数时要看清分度值且视线正对刻度线。
◆考点2 力的三要素
4 如图所示,分别在 A、B、C 处用同样大小的力推门,可以感受到在 A 点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的________有关;在 A 处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与________有关;用同样大小的力在同一点推一个半开的门,推的方向不同,门可能会打开或关闭,这说明力的作用效果与________有关。
【答案】作用点 力的大小 力的方向
【解析】在 A、B、C 处用同样大小的力推门,可以感受到在 A 点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的作用点有关。在 A 处用不同大小的力推门,可以感受到力大一点容易把门推开,这说明力的作用效果与力的大小有关。用同样大小的力在同一点推一个半开的门,推的方向不同,门可能会打开或关闭,这说明力的作用效果与力的方向有关。
5.[2025 浙江温州期末] 图甲是古代中国劳动人民发明的农具 —— 风扇车,常用于清除谷物中的轻质杂质,如空壳、瘪粒等,其内部结构如图乙所示。向同一方向转动把手时(如图丙),作用在 B 处会比 A 处容易。此时,影响力的作用效果的是 ( )
A. 力的大小 B. 力的作用点 C. 力的方向 D. 力的种类
【答案】B
【解析】向同一方向转动把手时,作用在 B 处会比 A 处容易,是力的作用点不同。故 B 正确,ACD 错误。故选 B。
◆考点3 力的图示
6 [2024 浙江宁波调研] 画出表示电线对电灯 6 N 的拉力的图示。
【答案】如图所示
【解析】电线对电灯的拉力作用点在电线与电灯的接触点上,拉力的方向沿电线向上,大小为6 N 。
◆易错点 对复杂情景中弹簧所受拉力判断混乱
7 [2025 浙江绍兴期末] 如图所示,所有弹簧测力计都在力的作用下处于静止状态,则弹簧测力计甲、乙、丙、丁的示数分别为 ( )
A. 2 N,4 N,4 N,4 N
B. 2 N,0 N,0 N,0 N
C. 4 N,4 N,4 N,4 N
D. 2 N,2 N,2 N,2 N
【答案】D
【解析】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,四个弹簧测力计的示数均为 2N。故选 D。
1.[2023 上海静安模拟]如图所示,将甲、乙两个规格完全相同的弹簧测力计的挂钩互相勾起来,放在水平桌面上,固定甲的提环,拉动乙的提环。下列说法中正确的是( )
A. 甲的示数为 0, 乙的示数不为 0
B. 乙的示数为 0, 甲的示数不为 0
C. 甲、乙的示数都不为 0, 且相等
D. 甲、乙的示数都不为 0, 且不相等
【答案】C
【解析】将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,甲弹簧测力计固定,以甲弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,水平方向受到一对平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小;同理以乙弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,水平方向受到一对平衡力,弹簧测力计的示数也等于其中一个力的大小,乙测力计的示数等于甲弹簧测力计的示数,C 正确。
3.[2024 温州鹿城期中]用力压弹簧,弹簧会发生形变。下列能 A B C 正确表示弹簧所受压力的示意图的是 ( )
A B C D
【答案】C
【解析】用力压弹簧,弹簧会发生形变。弹簧所受的压力作用在弹簧上,因而作用点必须画在弹簧上,A、B 错误。向下压弹簧,因此弹簧受到的压力向下,C 正确,D 错误。
3. 一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于弹力的情况,下列说法中错误的是( )
A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力
B. 足球产生的弹力是足球的形变造成的
C. 木板形变是木板产生弹力造成的
D. 足球产生的弹力就是足球对木板的压力
【答案】C
【解析】对足球受力分析可知,足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,该支持力是木板由于发生弹性形变产生的弹力,A 正确;足球发生弹性形变,有恢复原状的趋势,所以产生弹力,即对木板的压力,B 正确;木板形变是由于受到足球对它的作用力,不是因为木板产生弹力,C 错误;足球产生的弹力的受力物体是木板,这个弹力就是足球对木板的压力,D 正确。
4.[2024 上海月考]如图所示的仪器名称是__________, 它弹簧测力计是测量______的工具,此时的读数为___________。
【答案】N 3.4 力
【解析】题图所示的仪器名称是弹簧测力计,弹簧测力计是测量力的工具。图示弹簧测力计的分度值为 0.2 N, 此时弹簧测力计的读数为 3.4 N。
5.[2024 宁波期中改编]如图所示,小华用 20 N 的力拉着箱子行走,拉力的方向与水平面成 30° 角,画出箱子所受拉力的示意图。
【答案】如图所示。
【解析】 拉力 F 的作用点在与箱子的接触点上,方向斜向上,与水平面成 30° 角,大小是 20 N。
6.[2025 丽水庆元月考]如图所示是甲、乙两根弹簧受到的拉力和长度之间的关系,下列说法中正确的是 ( )
A. 弹簧的伸长量始终和拉力成正比
B. 乙弹簧受到 8 N 的拉力时伸长 4 cm
C. 甲弹簧受到 2 N 的拉力时伸长 3 cm
D. 使用甲弹簧制作的测力计量程较大
【答案】C
【解析】在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越大,超过弹性限度时,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力不成正比,A 错误;当乙弹簧受到 8 N 的拉力时,弹簧伸长了4 cm-2 cm=2 cm,B 错误;当甲弹簧受到 4 N 的拉力时,弹簧伸长了 6 cm, 若甲弹簧受到 2 N 的拉力,则弹簧伸长 3 cm,C 正确;在弹性限度内,乙弹簧的最大测量值较大,所以用乙弹簧制作的测力计量程较大,D 错误。
7.[2023 陕西中考]如图是一个静止在水平桌面上的物体。请画出桌面对该物体的支持力 F 的示意图 (作用点在 O 点)。
【答案】如图所示。
【解析】一个静止在水平桌面上的物体,桌面对该物体的支持力 F 的作用点为 O 点,方向竖直向上。
8.[2023 安徽安庆调研]实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到的拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的F-x关系图像 (图线记为 a)。
(1) 分析图甲的数据,得到实验结论:弹簧受到的拉力 / 弹簧的伸长量 = 常量 (设为 k ), 则比值 k 的单位是____________, 这根弹簧 k 的大小为________。
(2) 把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的 k 值是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以 k 不变。
乙同学:因为弹簧变短了,所以 k 变小。
丙同学:因为弹簧变短了,所以 k 变大。
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为____________cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为0.5 N,则弹簧下端受到钩码的拉力F=___________N,此时弹簧的伸长量x=____________cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如表所示;
弹簧受到的拉力 F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量 x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像 (对应图线记为 b);
⑤比较图线 a 、 b 可以判断______(选填 “甲”“乙” 或丙”) 同学的猜想是正确的。
【答案】(1)N/cm 0.5 N/cm(2)3.00 2.5 2.50 如图所示
丙
【解析】(1)拉力的单位是N,弹簧的伸长量的单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为k==0.5 N/cm。
(2)①由图乙可知,此时弹簧的长度为11.50 cm-8.50 cm=3.00 cm;
②如图丙所示,每个钩码的重力为0.5 N,则弹簧下端受到5个钩码的拉力为2.5 N,此时弹簧的伸长量x=8.50 cm-6.00 cm=2.50 cm;
④在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的点,然后连接起来;⑤图线b对应的k值为=1 N/cm,大于原来图线a对应的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
9.[2023 广东广州中考]小明计划制作一个简易弹簧测力计,要求:
①测量范围为 0~30 N;
②分度值为 1 N;
③用木板 M 做刻度板;
④相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些。
为了满足上述要求,小明对已有的四根弹簧做了如下测试:如图1,把弹簧挂在竖直木板M上,测出弹簧原长l0,如图2,把30 N的重物挂在弹簧下端,测出弹簧总长l。测试结果如表。请你帮小明选择一根最合适的弹簧,并说明不选其他三根的理由:__________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
弹簧代号
甲
乙
丙
丁
l0 / cm
2.00
4.00
4.00
8.00
l/ cm
20.00
22.00
6.10
35.00
取走重物后弹簧能否恢复原状
不能
能
能
能
【答案】(1)乙最合适,因为把30 N的重物挂在弹簧下端时,弹簧甲发生了范性形变,不能恢复原状;弹簧丙的相邻两刻度线间的距离太小,不便读数;弹簧丁超过了刻度板M的长度,不能同时符合要求①③.
【解析】弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受的拉力成正比。把 30 N 的重物挂在弹簧甲下端,取走重物后弹簧不能恢复原状,甲发生了范性形变,故甲不合适;把 30 N 的重物挂在弹簧丙下端,弹簧总长l=6.10 cm弹簧总长太小,相邻两刻度线之间的距离过短,不符合相邻两刻度线之间的距离相等且适当大一些的要求,故丙不合适;把 30 N 的重物挂在弹簧丁下端,弹簧总长l=35.00cm超过了刻度板 M 的长度,不符合测量范围 0-30 N 的要求,故丁不合适;把 30 N 的重物挂在弹簧乙下端,弹簧总长l=22.00cm符合制作测力计的四点要求,故乙合适。
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