第2节 弹力（导学案）物理新教材人教版八年级下册

第2节 弹力 （导学案） 【学习目标】 1.了解弹性、塑性形变概念；理解弹力产生条件；知道弹力单位（牛顿）；掌握弹簧测力计原理、使用及读数；识别生活中常见弹力现象。（物理观念） 2.建立弹力概念，通过分析形变与弹力关系理解弹簧测力计原理，提升推理与建模能力，能用弹力知识解释生活现象。（科学思维） 3.实验探究弹性形变与弹力的关系，体验探究流程；掌握弹簧测力计使用方法，提升实验操作与数据处理能力。（科学探究） 4.结合生活现象与实验探究，激发探究热情，培养严谨科学态度；认识弹力应用价值，增强理论联系实际意识；提升团队协作与表达能力。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 弹性形变与塑性形变的区分； 2. 弹力的产生条件与概念； 3. 弹簧测力计的工作原理、使用方法及读数； 4. 探究弹性形变与弹力的关系。 【学习难点】 1. 理解力的产生条件； 2. 理解“在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理； 3. 规范使用弹簧测力计进行实验操作与读数； 4. 区分生活中不同类型的弹力并解释其产生原因。 【自主预习】阅读教材P7~9页，《第2节 弹力》，并完成以下问题： 1. 物体形状或体积的改变叫做______。根据形变能否恢复原状，可分为______形变和______形变。 2. 发生______形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力叫做弹力。 3. 弹力产生的两个必要条件是：（1）两物体必须________；（2）接触处发生______________。 4. 测量力的工具是______，其中最常用的是_____________。 5. 弹簧测力计的工作原理是：在______内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的______就越长。 【探究新知】 探究1：弹力 1. 形变 形变是指物体在外力作用下发生的形状或体积的改变。 （1）形状的改变：指受力物体的外形发生变化，如物体发生伸长、缩短弯曲等变化。 （2）体积的改变：指受力物体的体积发生变化，如用力压气球，气球体积变小。（体积的改变一般包括形状的改变） 2. 现象探究：弹性形变和塑性形变 实例 图示 受力后的形状 撤力后的形状 共同特点 手拉橡皮筋 橡皮筋被拉长 橡皮筋恢复原状 橡皮筋、撑杆形变后都可以自动恢复原状 撑杆跳高 撑杆被压弯 撑杆恢复原状 手捏小动物 橡皮泥被捏成各种形状 橡皮泥保持被捏的形状 橡皮泥、沙滩形变后，都不能自动恢复原状 在沙滩上行走 沙滩上留下脚印 沙滩上脚印仍然存在 【归纳总结】物体受力时会发生形变，不受力时，有的物体能自动恢复到原状，这样的形变称为弹性形变；有的物体不能自动恢复到原状，这样的形变称为塑性形变。 课外拓展：观察“微小形变的方法” 任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的.不过有的形变极其微小，可用“放大法”来观察。如图所示，准备好两块平面镜（用于反射光线），把这两块平面镜隔着一定距离固定在桌子上，然后将从光源射出的一束光射向其中一块平面镜，这束光被平面镜反射到另外一块平面镜上、光被第二块平面镜反射后就在墙上形成一个光斑。当把物体放在桌子上，就可以看到光斑发生了移动，从而间接地说明桌面发生了形变。原理是利用光的反射来显示形变。 3. 弹性和塑性 （1） 弹性：物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。例如：举橡皮筋、撑竿、直尺、弹簧等。 （2） 塑性：有些物体，形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。例如：橡皮泥、面团、铁丝等。 物体受力时，发生形变。不受力时，能自动恢复原状的物质叫做弹性物质；不受力时，不能自动恢复到原状的物质叫做塑性物质。 【典例1】下列现象中，没有发生弹性形变的是（　　） A．被压弯的锯条 B．被压缩的弹簧 C．被挤压后的橡皮泥 D．被拉弯的竹子 4.弹力 （1）定义：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如我们拉弹簧、压尺子、拉橡皮筋时，感受到它们对手有力的作用，这种力就是弹力。 （2）弹力的产生条件 ①两物体相互接触；②接触处相互挤压或拉伸并且发生了弹性形变。 （1）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，如下图中的甲和乙。 （2）人与地面没有接触，不满足弹力产生的条件，故不接触的物体间一定不存在弹力。 （3）对弹力的理解 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，茶杯对桌面的压力，是茶杯发生弹性形变，茶杯是施力物体，桌面是受力物体。 ③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。 （4）弹力的三要素 ①大小：与物体的材料和弹性形变量大小有关在弹性限度内，物体的形变越大，产生的弹力越大。 ②方向：弹力的方向与物体发生形变的方向相反且总是与接触面垂直。 ③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。 弹力的方向 弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力，如被手压缩的弹簧发生弹性形变，会对手掌产生向上的弹力F，弹力方向总是与物体的形变方向相反，如图所示。 （5）常见弹力的作用点和方向（举例） 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。 【典例2】如图所示，A、B两球之间一定有弹力作用的是（    ） A． B． C． D． 【典例3】放在水平桌面上的水杯对桌面有压力，下列有关说法正确的是（　　） A．水杯对桌面的力的施力物体是桌面 B．放在桌面上的水杯对桌面的压力是由于水杯发生弹性形变产生的 C．放在桌面上的水杯对桌面的压力的受力物体是水杯 D．放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的 探究2：弹簧测力计 1. 测力计 测量力大小的工具叫做测力计，生活中测量力的有多种，如下图所示，其中物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。 握力计 拉力指针推力计 数显推拉力计 2. 弹簧测力计的结构 （1）弹簧测力计：测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。 （2）弹簧测力计的工作原理 ：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。 （3）弹簧测力计的构造：主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。 （4）弹簧测力计的量程与分度值 量程：弹簧测力计的测量范围，如图所示弹簧测力计的量程为0~5N。 分度值：弹簧测力计的最小刻度，下图弹簧测量计的分度值为0.2N。 弹簧长度与弹簧的伸长量 弹簧的伸长量与弹簧长度不一样.弹簧自然状态下的长度叫作弹簧的原长，一般用表示，弹簧受到拉力之后的长度一般用表示，则弹簧的伸长量就是（在弹性限度内，与拉力的大小成正比）,如图所示。 知识拓展：胡克定律 英国科学家胡克经过研究发现，在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即 F=kx，所以弹簧测力计上的刻度是均匀的。k是弹簧的劲度系数，它由材料的性质决定。 3. 弹簧测力计的使用方法 使用前 (1)观察量程：待测力的大小应在量程之内，以免损坏测力计。 (2)明确分度值：每一小格表示多少牛。 (3)校零：要检查指针与零刻度线是否对齐.若没有，要调节至对齐.  要求每次在弹簧测力计受力方向上调零  。 (4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次，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，弹簧不要靠在刻度板上(避免因摩擦而影响测量的准确程度).  (2)读数：视线垂直于刻度板，在记录数据时要带上单位。 (3)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端，严禁倒挂。 4. 其他常见的测力计 为了满足测力的不同需要，人们还制造了其他样式的测力计，如握力计、弹簧秤和拉力计等。 5. 实验探究：探究弹簧测力计的测力原理 实验 设计 本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系，拉力的改变 通过在弹簧下每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力 均为0.5N)来实现：弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧 的长度得出，装置如图所示 实验 过程 （1） 记下不挂钩码时弹簧下端所对应的刻度尺的位置。 （2） 在弹簧下挂2个钩码，通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L，记入表格中。 （3）在弹簧下每次增加 2个钩码，通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量，记入表格中。 （4）实验完成后，将所有钩码取下，观察弹簧 数据 处理 以拉力F为横轴，以弹簧的伸长量△L为纵轴建立坐标系，将表中的数据在坐标系中描点作图，得到拉力F与弹簧伸长量△L的关系如图乙所示 分析 论证 由图可知在0~6N的范围内，图象是一条过坐标原点的直线，说明弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。 实验 结论 通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量就越长，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工作测力原理 交流与评估 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 【典例4】某同学将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上，测出物体对弹簧测力计的拉力为1.6N，如图甲所示。又将该物体挂在弹簧测力计的吊环上，如图乙所示，当物体再次静止时，弹簧测力计（　　） A．示数仍是1.6N B．示数小于1.6N C．示数大于1.6N D．没有示数 【典例5】实验小组要完成“探究弹簧的伸长量与弹簧受到拉力的关系”，实验装置如图1，实验测量得到的是弹簧的长度与弹簧受到拉力的关系图像，如图2（图线记为a）。 (1)分析图中数据可知，当时，弹簧长度为 cm，图甲中 N； (2)小组总结出实验结论：，则单位为 ，的值为 ； (3)根据实验结论进一步推理：在弹性限度内，当时， cm。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．下列关于弹力的说法，正确的是（    ） A．相互接触的两物体，一定产生弹力作用 B．在弹性限度内，物体的弹性形变程度越大，产生的弹力越大 C．拉力、压力、支持力、磁体对铁块的吸引力都属于弹力 D．弹力的方向与物体发生弹性形变的方向相同 2．将圆珠笔笔芯立在水平桌面上，用手指压笔芯使它弯曲，同时手指感到疼痛，如图所示。这个实验能说明（   ） A．笔芯受到手指的压力不是弹力 B．物体间力的作用是相互的 C．手指疼痛是手指对笔芯的力小于笔芯对手指的力 D．使手指疼痛的力的施力物体是桌面 3．蹦床是游乐园里最为常见的娱乐设施，如图是小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景，关于蹦床所产生的弹力。下列说法正确的是（　　） A．小朋友与蹦床接触的过程中，受到蹦床的弹力始终变大 B．小朋友降到最低点时，受到蹦床的弹力最大 C．小朋友接触蹦床后向下运动过程中，所受弹力方向竖直向下 D．小朋友被蹦床弹起离开后，仍然受到蹦床弹力 4．某同学在探究弹簧的伸长量与所受的拉力的关系时，绘制的弹簧的长度L与弹簧受到的拉力F的关系图像如图所示。由图可知，当弹簧受到的拉力为4N时，弹簧的伸长量为 cm。 5．如图是一轻质弹簧的长度L和弹力F大小关系的图像，由图可知弹簧的原长是 m，若弹簧伸长5cm，所受弹力是 N；当所受弹力为5N时，弹簧的长度是 cm。如果在月球上这根弹簧受到1N的拉力，弹簧伸长的长度 cm。 6．学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试，绘出如图所示的图像，图中OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作测量范围较大的弹簧测力计，应选用 弹簧；若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选用 弹簧。 7．如图所示，绳子对球的拉力大小为，画出这个力的示意图。 8．压力和拉力都属于弹力，下述弹力是哪个物体发生了形变而产生的？ (1)放在水平桌面上的杯子对桌面的压力。 (2)手指拉橡皮筋时手指对橡皮筋的拉力。 9．某实验小组研究A、B两根长度相同但粗细不同的橡皮筋，并将它们制成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定，另一端悬挂钩码（如图甲），记录拉力大小F与伸长量，然后画出图乙所示的图像。 (1)由图乙可知，在弹性限度内，橡皮筋的伸长量与它所受的拉力成 。当橡皮筋A的伸长量为4cm时，它受到的拉力为 N；若橡皮筋B受到的拉力为6N，其伸长量为 cm。 (2)比较由橡皮筋A、B制成的测力计，由橡皮筋 （选填“A”或“B”）制成的测力计的精确度更高。若测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2mm，则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为 N。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有哪些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 弹力 （导学案） 【学习目标】 1.了解弹性、塑性形变概念；理解弹力产生条件；知道弹力单位（牛顿）；掌握弹簧测力计原理、使用及读数；识别生活中常见弹力现象。（物理观念） 2.建立弹力概念，通过分析形变与弹力关系理解弹簧测力计原理，提升推理与建模能力，能用弹力知识解释生活现象。（科学思维） 3.实验探究弹性形变与弹力的关系，体验探究流程；掌握弹簧测力计使用方法，提升实验操作与数据处理能力。（科学探究） 4.结合生活现象与实验探究，激发探究热情，培养严谨科学态度；认识弹力应用价值，增强理论联系实际意识；提升团队协作与表达能力。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 弹性形变与塑性形变的区分； 2. 弹力的产生条件与概念； 3. 弹簧测力计的工作原理、使用方法及读数； 4. 探究弹性形变与弹力的关系。 【学习难点】 1. 理解力的产生条件； 2. 理解“在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理； 3. 规范使用弹簧测力计进行实验操作与读数； 4. 区分生活中不同类型的弹力并解释其产生原因。 【自主预习】阅读教材P7~9页，《第2节 弹力》，并完成以下问题： 1. 物体形状或体积的改变叫做______。根据形变能否恢复原状，可分为______形变和______形变。 2. 发生______形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力叫做弹力。 3. 弹力产生的两个必要条件是：（1）两物体必须________；（2）接触处发生______________。 4. 测量力的工具是______，其中最常用的是_____________。 5. 弹簧测力计的工作原理是：在______内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的______就越长。 1.形变；弹性；塑性 2.弹性 3.相互接触；弹性形变 4.测力计；弹簧测力计 5.弹性限度；伸长量 【探究新知】 探究1：弹力 1. 形变 形变是指物体在外力作用下发生的形状或体积的改变。 （1）形状的改变：指受力物体的外形发生变化，如物体发生伸长、缩短弯曲等变化。 （2）体积的改变：指受力物体的体积发生变化，如用力压气球，气球体积变小。（体积的改变一般包括形状的改变） 2. 现象探究：弹性形变和塑性形变 实例 图示 受力后的形状 撤力后的形状 共同特点 手拉橡皮筋 橡皮筋被拉长 橡皮筋恢复原状 橡皮筋、撑杆形变后都可以自动恢复原状 撑杆跳高 撑杆被压弯 撑杆恢复原状 手捏小动物 橡皮泥被捏成各种形状 橡皮泥保持被捏的形状 橡皮泥、沙滩形变后，都不能自动恢复原状 在沙滩上行走 沙滩上留下脚印 沙滩上脚印仍然存在 【归纳总结】物体受力时会发生形变，不受力时，有的物体能自动恢复到原状，这样的形变称为弹性形变；有的物体不能自动恢复到原状，这样的形变称为塑性形变。 课外拓展：观察“微小形变的方法” 任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的.不过有的形变极其微小，可用“放大法”来观察。如图所示，准备好两块平面镜（用于反射光线），把这两块平面镜隔着一定距离固定在桌子上，然后将从光源射出的一束光射向其中一块平面镜，这束光被平面镜反射到另外一块平面镜上、光被第二块平面镜反射后就在墙上形成一个光斑。当把物体放在桌子上，就可以看到光斑发生了移动，从而间接地说明桌面发生了形变。原理是利用光的反射来显示形变。 3. 弹性和塑性 （1） 弹性：物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。例如：举橡皮筋、撑竿、直尺、弹簧等。 （2） 塑性：有些物体，形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。例如：橡皮泥、面团、铁丝等。 物体受力时，发生形变。不受力时，能自动恢复原状的物质叫做弹性物质；不受力时，不能自动恢复到原状的物质叫做塑性物质。 【典例1】下列现象中，没有发生弹性形变的是（　　） A．被压弯的锯条 B．被压缩的弹簧 C．被挤压后的橡皮泥 D．被拉弯的竹子 【答案】C 【详解】物体受力发生形变，撤去外力后，能够恢复原状的形变叫弹性形变；物体发生形变后，撤去外力不能恢复原状的性质叫塑性形变。 ABD．被压弯的锯条、被压缩的弹簧、被拉弯的竹子松手后都会恢复原状，属于弹性形变，故ABD不符合题意； C．橡皮泥在失去外力后会保持现有的形状，属于塑性形变，故C符合题意。 故选C。 4.弹力 （1）定义：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如我们拉弹簧、压尺子、拉橡皮筋时，感受到它们对手有力的作用，这种力就是弹力。 （2）弹力的产生条件 ①两物体相互接触；②接触处相互挤压或拉伸并且发生了弹性形变。 （1）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，如下图中的甲和乙。 （2）人与地面没有接触，不满足弹力产生的条件，故不接触的物体间一定不存在弹力。 （3）对弹力的理解 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，茶杯对桌面的压力，是茶杯发生弹性形变，茶杯是施力物体，桌面是受力物体。 ③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。 （4）弹力的三要素 ①大小：与物体的材料和弹性形变量大小有关在弹性限度内，物体的形变越大，产生的弹力越大。 ②方向：弹力的方向与物体发生形变的方向相反且总是与接触面垂直。 ③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。 弹力的方向 弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力，如被手压缩的弹簧发生弹性形变，会对手掌产生向上的弹力F，弹力方向总是与物体的形变方向相反，如图所示。 （5）常见弹力的作用点和方向（举例） 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。 【典例2】如图所示，A、B两球之间一定有弹力作用的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AC：产生弹力的必要条件是两个物体相互接触且发生弹性形变，A、C两图中两个小球虽然相互接触了，但它们之间没有相互挤压的作用，也就不能发生弹性形变，从而不能产生弹力，故AC不符合题意； B：图B中两个小球在重力作用下会相互挤压，从而发生弹性形变而产生弹力，故B符合题意； D：图D中无法确定两个小球之间有没有挤压作用，所以也就无法确定有没有弹力，故D不符合题意； 故本题选B。 【典例3】放在水平桌面上的水杯对桌面有压力，下列有关说法正确的是（　　） A．水杯对桌面的力的施力物体是桌面 B．放在桌面上的水杯对桌面的压力是由于水杯发生弹性形变产生的 C．放在桌面上的水杯对桌面的压力的受力物体是水杯 D．放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的 【答案】B 【详解】A．水杯对桌面的力，施力物体是水杯，不是桌面，故A错误； B．弹力是物体发生弹性形变产生的，水杯对桌面的压力，是因为水杯发生弹性形变，想要恢复原状而对桌面产生的力，故B正确； C．水杯对桌面的压力，受力物体是桌面，不是水杯，故C错误； D．水杯受到的支持力，是桌面发生弹性形变产生的，不是水杯，故D错误。 故选B。 探究2：弹簧测力计 1. 测力计 测量力大小的工具叫做测力计，生活中测量力的有多种，如下图所示，其中物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。 握力计 拉力指针推力计 数显推拉力计 2. 弹簧测力计的结构 （1）弹簧测力计：测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。 （2）弹簧测力计的工作原理 ：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。 （3）弹簧测力计的构造：主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。 （4）弹簧测力计的量程与分度值 量程：弹簧测力计的测量范围，如图所示弹簧测力计的量程为0~5N。 分度值：弹簧测力计的最小刻度，下图弹簧测量计的分度值为0.2N。 弹簧长度与弹簧的伸长量 弹簧的伸长量与弹簧长度不一样.弹簧自然状态下的长度叫作弹簧的原长，一般用表示，弹簧受到拉力之后的长度一般用表示，则弹簧的伸长量就是（在弹性限度内，与拉力的大小成正比）,如图所示。 知识拓展：胡克定律 英国科学家胡克经过研究发现，在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即 F=kx，所以弹簧测力计上的刻度是均匀的。k是弹簧的劲度系数，它由材料的性质决定。 3. 弹簧测力计的使用方法 使用前 (1)观察量程：待测力的大小应在量程之内，以免损坏测力计。 (2)明确分度值：每一小格表示多少牛。 (3)校零：要检查指针与零刻度线是否对齐.若没有，要调节至对齐.  要求每次在弹簧测力计受力方向上调零  。 (4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次，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，弹簧不要靠在刻度板上(避免因摩擦而影响测量的准确程度).  (2)读数：视线垂直于刻度板，在记录数据时要带上单位。 (3)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端，严禁倒挂。 4. 其他常见的测力计 为了满足测力的不同需要，人们还制造了其他样式的测力计，如握力计、弹簧秤和拉力计等。 5. 实验探究：探究弹簧测力计的测力原理 实验 设计 本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系，拉力的改变 通过在弹簧下每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力 均为0.5N)来实现：弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧 的长度得出，装置如图所示 实验 过程 （1） 记下不挂钩码时弹簧下端所对应的刻度尺的位置。 （2） 在弹簧下挂2个钩码，通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L，记入表格中。 （3）在弹簧下每次增加 2个钩码，通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量，记入表格中。 （4）实验完成后，将所有钩码取下，观察弹簧 数据 处理 以拉力F为横轴，以弹簧的伸长量△L为纵轴建立坐标系，将表中的数据在坐标系中描点作图，得到拉力F与弹簧伸长量△L的关系如图乙所示 分析 论证 由图可知在0~6N的范围内，图象是一条过坐标原点的直线，说明弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。 实验 结论 通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量就越长，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工作测力原理 交流与评估 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 【典例4】某同学将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上，测出物体对弹簧测力计的拉力为1.6N，如图甲所示。又将该物体挂在弹簧测力计的吊环上，如图乙所示，当物体再次静止时，弹簧测力计（　　） A．示数仍是1.6N B．示数小于1.6N C．示数大于1.6N D．没有示数 【答案】C 【详解】弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。在常规使用中，物体挂在挂钩上时，弹簧测力计的示数等于物体的重力。当物体挂在弹簧测力计的吊环上时，弹簧测力计的示数等于物体的重力与弹簧测力计自身的重力之和。因为物体重力为1.6N，再加上弹簧测力计自身有重力，所以此时弹簧测力计的示数会大于1.6N。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【典例5】实验小组要完成“探究弹簧的伸长量与弹簧受到拉力的关系”，实验装置如图1，实验测量得到的是弹簧的长度与弹簧受到拉力的关系图像，如图2（图线记为a）。 (1)分析图中数据可知，当时，弹簧长度为 cm，图甲中 N； (2)小组总结出实验结论：，则单位为 ，的值为 ； (3)根据实验结论进一步推理：在弹性限度内，当时， cm。 【答案】(1) 4 1 (2) (3)12 【详解】（1）[1][2]由图像可知，当时，弹簧长度为4cm，即弹簧的原长为4cm；图甲中刻度尺分度值为0.1cm，弹簧长度为5.00cm，由图像可知，对应的弹簧受到的拉力。 （2）[1][2]，拉力单位为，单位是，则单位为；由图像可知，时，弹簧长度为5.00cm，则弹簧伸长量 则的值为 （3）将代入，则此时弹簧伸长量 则此时弹簧长度 【课堂总结】 【课堂练习】 1．下列关于弹力的说法，正确的是（    ） A．相互接触的两物体，一定产生弹力作用 B．在弹性限度内，物体的弹性形变程度越大，产生的弹力越大 C．拉力、压力、支持力、磁体对铁块的吸引力都属于弹力 D．弹力的方向与物体发生弹性形变的方向相同 【答案】B 【详解】A．相互接触的两物体，还需要发生弹性形变才会产生弹力。只接触但没有形变的话，不会有弹力，故A错误； B．在弹性限度内，弹力的大小和弹性形变程度有关，形变越大，弹力越大，故B正确； C．拉力、压力、支持力都是物体发生弹性形变后产生的力，比如拉绳子时绳子被拉长发生形变，对拉它的物体产生拉力，所以它们属于弹力，但磁体对铁块的吸引力是磁力，并不属于弹力，故C错误； D．弹力的方向是恢复原状的方向和发生弹性形变的方向相反，比如压缩弹簧时，弹簧的弹力方向和压缩方向相反，故D错误。 故选B。 2．将圆珠笔笔芯立在水平桌面上，用手指压笔芯使它弯曲，同时手指感到疼痛，如图所示。这个实验能说明（   ） A．笔芯受到手指的压力不是弹力 B．物体间力的作用是相互的 C．手指疼痛是手指对笔芯的力小于笔芯对手指的力 D．使手指疼痛的力的施力物体是桌面 【答案】B 【详解】A．笔芯受到手指的压力是手指发生弹性形变产生的，是弹力，故A不符合题意； B．用手指压笔芯使它弯曲，同时手指感到疼痛，是因为手对圆珠笔芯施加力的作用的同时，受到圆珠笔芯的反作用力，说明物体间力的作用是相互的，故B符合题意； C．手指疼痛是笔芯对手指施加力，手指对笔芯的力与笔芯对手指的力是一对相互作用力，所以手指对笔芯的力等于笔芯对手指的力，故C不符合题意； D．使手指疼痛的力的施力物体是笔芯，故D不符合题意。 故选B。 3．蹦床是游乐园里最为常见的娱乐设施，如图是小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景，关于蹦床所产生的弹力。下列说法正确的是（　　） A．小朋友与蹦床接触的过程中，受到蹦床的弹力始终变大 B．小朋友降到最低点时，受到蹦床的弹力最大 C．小朋友接触蹦床后向下运动过程中，所受弹力方向竖直向下 D．小朋友被蹦床弹起离开后，仍然受到蹦床弹力 【答案】B 【详解】A．小朋友与蹦床接触的过程中，蹦床的形变先增大后减小。在接触开始到最低点的过程中，形变增大，弹力增大；从最低点向上运动时，形变减小，弹力减小。所以不是始终变大，故A错误； B．小朋友降到最低点时，蹦床的形变程度达到最大，根据弹力大小与形变程度的关系，此时受到蹦床的弹力最大，故B正确； C．小朋友接触蹦床后向下运动过程中，蹦床发生弹性形变，对小朋友产生向上的弹力，弹力方向竖直向上，故C错误； D．小朋友被蹦床弹起离开后，与蹦床不再接触，不满足产生弹力的条件（物体间相互接触且发生弹性形变），所以不再受到蹦床弹力，故D错误。 故选B。 4．某同学在探究弹簧的伸长量与所受的拉力的关系时，绘制的弹簧的长度L与弹簧受到的拉力F的关系图像如图所示。由图可知，当弹簧受到的拉力为4N时，弹簧的伸长量为 cm。 【答案】2 【详解】由图可知，弹簧的原长，当弹簧受到的拉力为6N时，弹簧的长度为5cm，弹簧的伸长量；当弹簧受到的拉力为1N时，弹簧的伸长量，则弹簧受到的拉力为4N时，弹簧的伸长量。 5．如图是一轻质弹簧的长度L和弹力F大小关系的图像，由图可知弹簧的原长是 m，若弹簧伸长5cm，所受弹力是 N；当所受弹力为5N时，弹簧的长度是 cm。如果在月球上这根弹簧受到1N的拉力，弹簧伸长的长度 cm。 【答案】 0.1 10 7.5或12.5 0.5 【详解】[1]弹簧的弹力大小和弹簧形变量有关，当弹簧为原长时，没有发生形变时，弹力为0，图中可知，当弹簧的长度为10cm时，弹力为0，即弹簧的原长是10cm，合0.1m。 [2]当弹簧伸长5cm时，弹簧的长度为 由图可知此时受到的弹力大小为10N。 [3]由图像可知，弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比，当弹簧缩短5cm时，即弹簧的长度为 弹簧受到的弹力为10N，由于弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比，则当弹簧所受弹力为5N时，弹簧的伸长2.5cm或缩短2.5cm，则弹簧的长度为12.5cm或7.5cm。 [4]由图像可知，弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比，即 则在月球上这根弹簧受到1N的拉力时，与重力大小无关，弹簧的伸长量 即弹簧伸长的长度为0.5cm。 6．学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选取了甲、乙两种规格的弹簧进行测试，绘出如图所示的图像，图中OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作测量范围较大的弹簧测力计，应选用 弹簧；若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选用 弹簧。 【答案】 乙 甲 【详解】[1]由题图可知，在弹性限度内，甲弹簧能承受的最大拉力是4N，乙弹簧能承受的最大拉力是8 N，若要制作量程较大的弹簧测力计，应选用乙弹簧。 [2]由题图可知，在相同拉力作用下，甲弹簧的伸长量大，即甲弹簧较灵敏，可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。 7．如图所示，绳子对球的拉力大小为，画出这个力的示意图。 【答案】 【详解】绳子对球的拉力的作用点在球的重心上，方向沿绳子的方向斜向上，如图所示： 8．压力和拉力都属于弹力，下述弹力是哪个物体发生了形变而产生的？ (1)放在水平桌面上的杯子对桌面的压力。 (2)手指拉橡皮筋时手指对橡皮筋的拉力。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力，施力物体是发生形变的物体。杯子对桌面的压力，施力物体是杯子，因此是杯子发生弹性形变产生的压力。 （2）手指拉橡皮筋时手指对橡皮筋的拉力，施力物体是手指， 因此是手指发生弹性形变产生的拉力。对橡皮筋施加一个向外的力，使橡皮筋发生了伸长形变。 9．某实验小组研究A、B两根长度相同但粗细不同的橡皮筋，并将它们制成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定，另一端悬挂钩码（如图甲），记录拉力大小F与伸长量，然后画出图乙所示的图像。 (1)由图乙可知，在弹性限度内，橡皮筋的伸长量与它所受的拉力成 。当橡皮筋A的伸长量为4cm时，它受到的拉力为 N；若橡皮筋B受到的拉力为6N，其伸长量为 cm。 (2)比较由橡皮筋A、B制成的测力计，由橡皮筋 （选填“A”或“B”）制成的测力计的精确度更高。若测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2mm，则用橡皮筋A制成的测力计的分度值为 N。 【答案】(1) 正比 2 6 (2) A 0.1 【详解】（1）[1]由图乙可知，在一定范围内，两根橡皮筋的伸长量与橡皮筋受到的拉力F成正比； [2]由图乙可知，当橡皮筋A所受拉力为10N时，其伸长量为20cm，则橡皮筋A的伸长量为4cm时，其受到的拉力； [3]由图乙可知，当橡皮筋B所受拉力为10N时，其伸长量为10cm，则橡皮筋受到的拉力为6N时，其伸长量。 （2）[1]橡皮筋测力计是根据在弹性限度内，橡皮筋的伸长量与其受到的拉力成正比的原理制成的。由图乙可知，在弹性限度内，A、B两根橡皮筋所受拉力相同时，橡皮筋A的伸长量大于橡皮筋B的伸长量，所以用橡皮筋A制成的测力计的精确度高； [2]测力计的刻度盘上相邻两条刻度线之间的距离是2mm，橡皮筋A所受拉力为10N时，其伸长量为20cm，则其分度值为。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有哪些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $