内容正文:
2025-2026学年苏科版版八年级物理下《第七章力第一节力弹力》精品讲义
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一.
学习
目标
1.理解力是物体对物体的作用,知道力的单位、施力物体与受力物体,理解力的两个作用效果。
2.区分弹性形变与塑性形变,掌握弹力产生的条件、方向与常见弹力类型。
3.知道弹簧测力计的原理,会正确使用弹簧测力计测量力的大小。
4.通过实验探究,提升观察、分析与归纳能力,建立物理观念。
)
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二.重点难点
(一)重点
1.力的概念、作用效果;弹力的产生条件与判断。
2.弹簧测力计的原理、使用方法与读数。
3.施力物体与受力物体的区分。
(二)难点
1.弹力产生的两个必要条件:相互接触且发生弹性形变(微小形变也会产生弹力)。
2.弹力方向的判断:与形变方向相反,指向恢复原状的方向。
3.力的物质性:力不能脱离物体存在,至少需要两个物体,有施力物体必有受力物体。
4.弹簧测力计的弹性限度理解:超过限度,弹簧无法恢复原长,测量失效。
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三.思维导图
四.课前预习
1.力是______对______的作用,用字母______表示,单位是______,简称______,符号______。
2.力的作用效果:一是使物体发生______;二是改变物体的______。
3.物体形状或体积的改变叫______;撤去外力能恢复原状的形变叫______,不能恢复的叫______。
4.弹力是物体因发生______而产生的力,常见弹力有______、______、______等。
5.弹力产生条件:①______;②______。
6.弹簧测力计原理:在______内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的______就越长。
7.使用弹簧测力计前,要观察______、,并;测量时,拉力方向与弹簧轴线方向______。
【答案】1.物体;物体;F;牛顿;牛;N 2.形变;运动状态 3.形变;弹性形变;塑性形变 4.弹性形变;拉力;压力;支持力 5.相互接触;发生弹性形变 6.弹性限度;伸长量 7.量程;分度值;调零;一致
五.课堂探秘
探究一:力是什么
有人认为,力是由肌肉紧张引起的,只有人和动物才能产生力。这种认识对吗?如图所示,人可以举起重物,铲车也能举起重物;狗可以拉动雪橇,火车头也能拉动车厢。
运动员举起杠铃 铲车举起重物 狗拉雪橇 火车头拉车厢
你能否举出更多例子,说明物体对物体也可以产生类似举、拉、压、推等作用?
【解析】这种认识不对。因为力是物体对物体的作用,不只是人和动物能产生力,物体对物体也能产生力。生活中类似的例子有:起重机吊起货物(拉的作用),推土机推土(推的作用),磁铁吸引铁钉(吸的作用),桌子对书本的支持力(支撑的作用),汽车牵引拖车(拉的作用)。
1、力的概念:物理学中,把物体对物体的作用称为力(force),用字母F表示。
2、对力的概念的理解
(1)物体性:力不能脱离物体而存在,发生力的作用时,一定有两个或两个以上的物体。
(2)力的作用总是涉及两个物体:一个是施加力的物体,叫作施力物体;另一个是受到力的物体,叫作受力物体。
举例:人推车时,人是施力物体,车是受力物体;车对人也会产生反作用力,此时车是施力物体,人是受力物体。
(3)力的相互性:物体间力的作用是相互的,即:甲物体对乙物体施加力的同时,乙物体也对甲物体施加力。
举例:划船时,桨对水施加向后的力,水对桨施加向前的力,船就向前运动。
3.力的作用效果
力可以使物体发生形变,也可以改变物体的运动状态(运动状态包括运动速度的大小和方向)。
(1)形变:如用力压弹簧,弹簧变短;用力拉橡皮筋,橡皮筋变长。
(2)运动状态改变:如用力推静止的小车,小车由静止变为运动;用力踢足球,足球的运动方向改变。
举例:力作用在物体上会产生不同的作用效果,下列四幅图中力的作用效果相同的是( )
A.甲图和乙图 B.乙图和丙图 C.丙图和丁图 D.甲图和丙图
【答案】D
【解析】 力的作用效果有两个:改变物体的形状、改变物体的运动状态(包括运动方向和速度大小)。甲图:力使弓发生了形变。乙图:力使小木块由静止变为运动,改变了运动状态。丙图:力使墙壁上的物体(比如钉子)发生形变。丁图:力使弹簧发生形变。所以,甲、丙、丁的力的作用效果都是改变物体的形状,乙是改变运动状态。
探究二:形变
如图所示,手压气球,气球变扁;手压塑料尺,塑料尺变弯;手拉弹簧,弹簧伸长。由此可见,力会使物体的形状发生改变。
手压气球 手压塑料尺 手拉弹簧
1、形变的概念:物体在力的作用下,形状或体积发生的改变,叫做形变。
2、对形变的理解
(1)产生原因:形变是力的作用效果之一,任何物体受到力的作用时,都会发生形变,只是有的形变很明显(如弹簧被压缩),有的形变极其微小(如桌子受到书本的压力时的形变)。
(2)形变的分类
①弹性形变:物体发生形变后,撤去外力能恢复原来形状的形变(如弹簧被拉伸或压缩后,撤去外力会恢复原状)。
②塑性形变:物体发生形变后,撤去外力不能恢复原来形状的形变(如橡皮泥被捏扁后,不会自动恢复原状)。
探究三:弹力
实际试一试,你会发现,手施加的力越大,气球、塑料尺和弹簧的形变就越大。同时,你会感到它们对手也有力的作用,这是因为它们在发生弹性形变时,会力图恢复原来的形状,从而对手产生力的作用。
1、弹力的概念:弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,用符号F弹表示。
2、对弹力的理解
(1)产生条件
①物体间相互接触
②发生弹性形变(撤去外力后能恢复原状的形变)
两个条件缺一不可,比如:将两个光滑的木块靠在一起但不挤压,它们之间没有弹力;橡皮泥被捏扁后发生塑性形变,也不会产生弹力。
(2)常见弹力类型
①拉力:如绳子拉物体时产生的力
②压力:如书本对桌面的力
③支持力:如桌面对书本的力
④弹簧的弹力:如弹簧被拉伸或压缩时产生的力
(3)弹力的方向
弹力的方向总是与物体发生弹性形变的方向相反,且指向物体恢复原状的方向:
①压力/支持力:垂直于接触面指向被压/被支持的物体
②拉力:沿绳子或弹簧的轴线指向绳子/弹簧收缩的方向
(4)弹力的大小
在弹性限度内,弹力的大小与物体的弹性形变程度成正比。超出弹性限度后,物体可能发生塑性形变,弹力不再遵循这个规律。
探究四:力的测量
力是有大小的。人们根据弹性形变与外力的关系,制成了弹簧测力计,可以用它来测量力的大小。如图所示是几种常见的测力计。
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。生活中,用手托住两个鸡蛋所用的力约为1N。
2、测量工具
测量力的大小的工具叫做弹簧测力计(也叫弹簧秤)。
3、弹簧测力计的原理、结构、量程、分度值
(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
(2)结构:如图所示,观察弹簧测力计,了解它的结构。
【解析】弹簧测力计的结构一般包括:弹簧、挂钩、指针、刻度盘、挂环。
(3)量程与分度值
①量程:指弹簧测力计能够测量的最大力的范围(比如常见的有0-5N、0-10N等)。
②分度值:指刻度盘上相邻两刻度线代表的力的大小(比如0-1N之间分成5格,分度值就是0.2N)。
4、弹簧测力计的使用步骤
(1)校零:使用前检查指针是否指在零刻度线上,若没有,需调节指针至零刻度线。
(2)观察量程和分度值:确认被测力的大小不超过量程,同时看清分度值(相邻两刻度线代表的力的大小)。
(3)测量:测量时,弹簧轴线方向与受力方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦。
(4)读数:视线与刻度盘垂直,读取指针所指的刻度值。
除弹簧测力计外,还有电子测力计、拉力计等,原理与弹簧测力计类似,精度更高。
5.弹簧测力计使用的易错点与注意事项
(1)使用前
①看量程:被测力不能超过量程,否则会损坏弹簧。
②看分度值:认清每一小格代表多少牛,方便读数。
③调零:指针必须指在零刻度线,不指零要先调零。
④轻拉试几下:防止弹簧被外壳卡住。
(2)使用时
①拉力方向要与弹簧轴线方向一致,不能斜拉、歪拉。
②指针、弹簧不能接触外壳,避免摩擦影响测量结果。
③读数时,视线与刻度盘垂直,平视指针。
【议一议】:如图所示的操作中,哪一个是正确的?其余的错在哪里?
【解析】a图:正确,拉力方向与弹簧轴线方向一致,弹簧没有与外壳摩擦,测量方法符合规范。b图:错误,拉力方向倾斜,与弹簧轴线方向不一致,会导致弹簧与外壳产生摩擦,影响测量结果的准确性。c图:错误,弹簧测力计的指针没有指在零刻度线上,没有进行校零操作,测量结果会存在误差。
(3)、常考错误(判断题/选择题高频)
①没调零就测量 → 结果偏大或偏小
②超过量程 → 损坏测力计,测量不准
③斜着拉 → 结果偏大
④指针卡住 → 读数错误
⑤倒着使用(挂环在上、挂钩在下) → 结果偏大(计入了自身重力)
【生活·物理·社会】
发生弹性形变的物体具有能量
运动的物体具有能量,发生弹性形变的物体也具有能量吗?如图所示的情景说明了什么?
人撑竿弹起来 人被跳板弹起来 箭被弓射出去 人被蹦床弹起来
生活中还有许多事实说明,发生弹性形变的物体具有能量,这种能量叫作弹性势能。
【经典例题】
例1.下列关于力的说法正确的是( )
A. 只有相互接触的物体才会产生力 B. 力不能脱离物体而存在
C. 有施力物体不一定有受力物体 D. 力只能使物体发生形变
【答案】:B
【解析】:A错误:磁铁吸引铁钉不接触也有力。B正确:力是物体间作用,必须有物体。 C错误:力的作用是相互的,施力与受力物体同时存在。 D错误:力还能改变运动状态。
例2.下列现象中,属于弹性形变的是( )
A. 捏扁的橡皮泥 B. 拉直的铁丝 C. 压弯的钢尺(松手恢复) D. 揉皱的纸
【答案】:C
【解析】:弹性形变是撤去外力能恢复原状的形变;A、B、D均不能恢复,属于塑性形变。
例3.关于弹力,下列说法正确的是( )
A. 相互接触的物体间一定有弹力 B. 只有弹簧才产生弹力
C. 弹力是物体发生弹性形变产生的力 D. 弹力大小与形变无关
【答案】:C
【解析】:A错误:接触但无形变,无弹力。 B错误:橡皮筋、桌面等都能产生弹力。C正确:弹力定义。D错误:弹性限度内,形变越大,弹力越大。
例4.托起两个鸡蛋的力大约是( )
A. 0.1N B. 1N C. 10N D. 100N
【答案】:B
【解析】:两个鸡蛋重力约1N,常识估算。
例5.下列现象说明力能改变物体运动状态的是( )
A. 压弯的树枝 B. 拉长的橡皮筋 C. 踢出去的足球 D. 捏扁的气球
【答案】:C
【解析】:A、B、D是形变;C足球运动方向/速度改变,属于运动状态改变。
例6.下列力中不属于弹力的是( )
A. 绳子拉力 B. 书对桌面压力 C. 地球对苹果引力 D. 椅子对人支持力
【答案】:C
【解析】:引力不是接触力,无弹性形变,不属于弹力。
例7.使用弹簧测力计时,下列操作错误的是( )
A. 测量前调零 B. 拉力超量程 C. 轴线与拉力同方向 D. 视线垂直刻度读数
【答案】:B
【解析】:超量程会损坏弹簧,导致无法恢复原长。
例8.一物体放在水平桌面,桌面对物体的支持力方向是______。
【答案】:竖直向上
【解析】:支持力垂直接触面(水平面),方向竖直向上。
例9.一弹簧测力计量程0~5N,分度值0.2N,指针指在2.4N处,所测拉力为______N。
【答案】:2.4
【解析】:分度值0.2N,指针位置直接读数即可。
例10.某实验小组在探究弹簧的伸长量x与弹簧受到的拉力F关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图A的数据,得到实验结论:=常量(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧的k值大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的最是否会发生变化?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B,则此时弹簧长度为 ;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图C所示,每个钩码对弹簧产生的拉力大小为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 ;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表。
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
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在图A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) (2)①3.00 ②2.5 2.50
④ ⑤丙
【解析】(1)拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为。(2)①如图B,刻度尺的分度值为1mm,此时弹簧长度为11.50cm-8.50cm=3.00cm。②如图C所示,每个钩码的重力为,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N,此时弹簧的伸长量。④[在图A中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示: ⑤图线b的k值为,大于原来图线a的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
六.课堂检测
(一).选择题
1. 2026年中国航天发射任务中,火箭升空时向下喷气获得向上推力,这说明( )
A. 力只能由物体对物体产生 B. 力可以脱离物体存在
C. 只有动物才能产生力 D. 力的作用是相互的
【答案】D
【解析】:火箭向下喷气,气体对火箭产生向上的反推力,体现了力的作用是相互的,且力是物体对物体的作用,A选项表述正确但不是本题核心,D更贴合题意。
2. 2026年非遗展览中,传统竹编艺人用竹条编织竹篮,竹条发生的形变属于( )
A. 塑性形变 B. 弹性形变 C. 不会形变 D. 无法判断
【答案】:B
【解析】:竹条被编织后撤去外力能恢复原状,属于弹性形变;塑性形变是撤去外力后不能恢复原状的形变。
3. 2026年新款智能健身器材中,弹簧拉力器的原理是( )
A. 弹性限度内,弹簧长度与拉力成正比
B. 弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比
C. 弹性限度外,弹簧伸长量与拉力成正比
D. 弹簧的弹力与形变量无关
【答案】:B
【解析】:弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量(不是总长度)与所受拉力成正比。
4. 日常生活中,下列力的作用属于弹力的是( )
A. 磁铁吸引铁钉的力 B. 地球对苹果的引力
C. 桌子对书本的支持力 D. 空气对飞机的阻力
【答案】:C
【解析】:支持力是由于桌面发生弹性形变产生的,属于弹力;磁铁引力、重力、阻力都不属于弹力。
5. 2026年我国首款全固态电池量产,电池外壳受到内部压力产生弹力,弹力的方向是( )
A. 指向电池内部 B. 垂直外壳指向外部 C. 沿外壳切线方向 D. 与压力方向相同
【答案】:B
【解析】:弹力方向与形变方向相反,外壳被内部压力挤压形变,弹力方向垂直外壳指向外部。
6. 使用弹簧测力计时,下列操作正确的是( )
A. 测量时弹簧与外壳摩擦 B. 拉力方向与弹簧轴线方向不一致
C. 测量前调零 D. 超过量程测量
【答案】:C
【解析】:弹簧测力计使用前需调零,测量时拉力方向与弹簧轴线一致,避免摩擦,且不能超过量程。
7. 2026年“天宫课堂”中,航天员演示太空弹力实验,下列说法正确的是( )
A. 太空中弹簧不会产生弹力 B. 弹力是物体发生塑性形变产生的
C. 弹力的大小与形变程度有关 D. 弹力不需要接触就能产生
【答案】:C
【解析】:弹力是物体发生弹性形变产生的,与形变程度有关(弹性限度内),且需要接触,太空中弹簧仍能产生弹力。
8. 日常生活中,下列现象属于力使物体发生形变的是( )
A. 足球被踢飞 B. 汽车加速行驶 C. 弹簧被压缩变短 D. 苹果下落
【答案】:C
【解析】:弹簧被压缩是形状改变,属于形变;足球被踢飞、汽车加速、苹果下落都是运动状态改变。
9.放在桌面上的书本,受到“桌面对它的支持力”,这个力的施力物体和受力物体分别是
A.书本 桌面 B.桌面 书本 C.地球 书本 D.书本 地球
【答案】B
【解析】:力的作用是相互的,“桌面对它的支持力”这个力,施力物体是桌面,受力物体是书本。
10.如图所示是用手拉弹簧的示意图,下列选项中是由于弹簧形变产生的力是( )
A.弹簧对墙的作用力 B.手对弹簧的拉力 C.墙对弹簧的拉力 D.弹簧的重力
【答案】A
【解析】弹簧形变产生的力是弹力,这个弹力的受力物体是和弹簧接触的物体。A. 弹簧对墙的作用力:是弹簧形变产生的弹力。B. 手对弹簧的拉力:是手施加的力,不是弹簧形变产生的。C. 墙对弹簧的拉力:是墙施加的力,不是弹簧形变产生的。D. 弹簧的重力:是地球施加的力,不是弹簧形变产生的。
11.力在生活中无处不在,如图所示情境中,力的作用效果和其他几个不同的是( )
A.足球在摩擦力作用下停止滚动 B.弓在拉力作用下形状发生改变
C.静止的汽车在牵引力作用下运动 D.树上的苹果在重力作用下落地
【答案】B
【解析】:力的作用效果有两个:改变物体的形状、改变物体的运动状态。A. 足球在摩擦力作用下滚动:改变运动状态。B. 弓在拉力作用下形状改变:改变物体形状。C. 静止的汽车在牵引力作用下运动:改变运动状态。D. 苹果在重力作用下落地:改变运动状态。
所以B的作用效果和其他三个不同。
12.一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是( )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变
C.桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的弹力,是由于茶杯发生了形变
【答案】A
【解析】弹力产生的条件是物体发生弹性形变,并且会对使它发生形变的物体产生弹力。
A:桌面对茶杯的支持力,是桌面发生弹性形变产生的,正确。B:茶杯对桌面的压力,是茶杯发生弹性形变产生的,错误。C:茶杯受到的重力,施力物体是地球,和形变无关,错误。
D:茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,不是桌面,错误。
13.一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,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.足球对木板的压力是弹力
D.木板形变是由于木板产生弹力造成的
【答案】:C
【解析】:弹力是由发生弹性形变的物体产生的。木板发生了弹性形变,所以木板对木块有弹力;木块也发生了弹性形变,所以木块对木板也有弹力。
14.科学研究中常用图象来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.做匀速直线运动的物体通过的路程与时间的关系 B.物质的密度与质量的关系
C.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系 D.同种物质质量与体积的关系
【答案】D
【解析】:图像是一条过原点的直线,代表两个量成正比例关系。A. 做匀速直线运动的物体,路程 s = vt ,路程与时间成正比例,符合图像。B. 物质的密度 ρ= m/V,同一物质密度不变,质量与体积成正比例,符合图像。 C. 在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比例,符合图像。 D. 不同物质的密度不同,质量与体积的比值不同,不是正比例关系,不符合图像。
15.小明用正确校零的弹簧测力计,以如图所示方法测甲乙物体受到的重力,下列说法正确的是( )
A.甲乙物体重力都是2N B.甲物体重力是2N,乙物体重力大于2N
C.甲物体重力是2N,乙物体重力小于2N D.甲物体重力小于2N,乙物体重力等于2N
【答案】B
【解析】:弹簧测力计的读数需要看指针位置,甲图中指针正好指在2N刻度线,所以甲物体重力为2N;乙图中指针在2N刻度线下方,说明乙物体重力大于2N。
(二).填空题
16.2026年舰载机弹射起飞时,弹射器对战机施加______,使战机发生微小形变并改变运动状态,这个力的国际单位是______,施力物体是______。
【答案】:力;牛顿(N);弹射器
【解析】:力是物体对物体的作用,力的单位是牛顿,力能改变物体形状与运动状态。
17.士兵拉弓瞄准,弓发生______形变而产生弹力,弹力的施力物体是______,松手后弹力将箭射出,说明力能改变物体的______。
【答案】:弹性;弓;运动状态
【解析】:弹性形变可恢复,弹力由形变物体产生,力改变运动状态。
18.新能源汽车减震弹簧受压时______变短,在______内,弹簧伸长量与拉力成正比,弹簧测力计就是依据此______制成。
【答案】:长度;弹性限度;原理
【解析】:弹性限度内伸长与拉力成正比,是测力计原理。
19.机器人关节内的弹性部件受力会______,撤去外力能恢复原状,此为______形变,由此产生的力叫做______。
【答案】:形变;弹性;弹力
【解析】:弹性形变恢复原状,产生的力为弹力。
20.元宵节舞龙灯,队员抬龙灯时,手臂对龙灯的力是______,龙灯对手臂的压力是______,力的符号用______表示。
【答案】:支持力;弹力;F
【解析】:支持力与压力均属弹力,力用符号F表示。
21.传统竹编工艺中,竹条被弯曲时发生______,松手后回弹,说明发生了______形变,回弹的力属于______。
【答案】:形变;弹性;弹力
【解析】:弹性形变物体恢复原状时产生弹力。
22.挤压气球,气球发生形变,撤去外力恢复为______形变,气球对手的力是______,施力物体是______。
【答案】:弹性;弹力;气球
【解析】:弹性形变物体是弹力的施力物体。
23.用弹簧测力计测书包重力,测的是书包受到的______,使用时轴线要与力的方向______,读数时视线要与刻度盘______。
【答案】:拉力;一致;垂直
【解析】:测重力实质测拉力,使用时轴线共线、视线垂直。
24.在如图所示的跳板跳水运动中,压跳板的力的施力物体是 ,受力物体是 ,这个力 (是/不是)弹力。
【答案】运动员;跳板;是
【解析】压跳板的力是运动员对跳板施加的,所以施力物体是运动员,受力物体是跳板。这个力是跳板发生弹性形变产生的,因此是弹力。
25.如图(a)所示的弹簧测力计的最小分度值为 牛。用图(a)的测力计测量物体重力前,应对其进行的操作是 。图(b)中的物体保持静止,则所测物体的重力为 牛。
【答案】0.2;调零;2.4
【解析】图(a)中弹簧测力计的最大刻度是5牛,所以量程为0~5牛。每1牛之间有5个小格,所以最小分度值为0.2牛。使用弹簧测力计测量物体重力前,需要调零。图(b)中指针指向2.4牛的位置,所以物体重力为2.4牛。
(三).解答题
26.从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示,
(1)测量物体重力前,应进行的操作是 ;
(2)正确操作后,小明和小红分别按乙、丙两图测量物体A和物体B的重力,则物体A重力 2.2N,物体B的重力 (均填“大于”、“等于”或“小于”)2.2N。
【答案】(1)在竖直方向校零 (2) 等于 小于
【解析】(1)测量物体重力时,弹簧测力计沿竖直方向使用,所以,测量物体重力前,应进行的操作是将其指针在竖直方向校零。(2)乙图中,弹簧测力计使用方法正确,示数为2.2N,则物体A重力等于2.2N。丙图中,由于弹簧测力计自身重力对测量产生影响,示数为2.2N,则物体B重力小于2.2N。
27.小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图所示的实验装置记录了相应实验数据如下:
(1)这项研究在实际中的应用是 ;
(2)分析实验数据你可得到的结论 ;
钩码质量
0
50
100
150
200
250
300
350
400
指针位置(cm)
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
7.5
(3)若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其最大量程为 N;
(4)小李作出了如图所示的三个图像,其中正确的是 (填序号)。
【答案】(1)弹簧测力计(2) 在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受外力成正比(3) 3
(4) B
【解析】(1) 实际应用:弹簧测力计就是利用弹簧的长度随外力变化的关系来测量力的大小,所以这项研究的实际应用是弹簧测力计。(2) 实验结论:从表格数据可以看出:当钩码质量从0g增加到250g时,钩码的重力(外力)增大,弹簧的长度也随之增大,且长度变化量与外力的变化量成正比。当钩码质量超过300g后,弹簧长度不再变化,说明超出了弹性限度结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受外力成正比。(3) 最大量程:从表格中可知,当钩码质量为300g时,弹簧长度不再变化,此时对应的重力为:G = mg = 0.3kg×10N/kg = 3N。
所以弹簧测力计的最大量程为3N。(4) 正确图像:当外力为0时,弹簧长度为2cm(原长),所以图像起点是(0, 2)。当外力达到3N时,弹簧长度不再变化,图像变为水平线段。符合这个特征的是B。
28.阅读短文,回答问题。
2026年航天载荷中的弹力应用
2026年2月,我国“天宫十五号”空间站完成了新型科学载荷的安装任务,其中一款用于微重力环境下材料性能测试的实验装置备受关注。该装置核心部件是一组精密弹簧组件,其设计灵感源自我国传统弓箭的弹力原理,同时结合了2026年最新的记忆合金技术。在空间站微重力环境中,实验人员通过控制弹簧的形变来模拟不同的受力场景,以此研究新型复合材料的力学特性。
地面控制中心的工程师介绍,这款弹簧组件的原长为8cm,在地面标准环境下,当施加3N的拉力时,弹簧伸长至11cm;而在空间站微重力环境下,相同拉力使弹簧伸长至11.2cm。此外,实验装置还配备了基于物联网技术的力传感器,能够实时传输弹簧的受力数据,误差控制在0.01N以内。这一技术不仅为航天材料研究提供了精准数据,也为日常生活中智能穿戴设备的弹力元件设计提供了参考。
(1) 材料中弹簧在地面受到3N拉力时,伸长量为____cm;在空间站微重力环境下,相同拉力下弹簧的伸长量变化,说明弹力大小还可能与____有关。
(2) 下列关于弹力的说法正确的是( )
A. 只有弹簧才能产生弹力 B. 弹力的大小只与形变程度有关
C. 弹力是物体发生弹性形变时产生的力 D. 微重力环境下弹力会消失
(3) 该实验装置中力传感器的作用是( )
A. 测量弹簧的长度 B. 测量弹簧的形变程度
C. 测量弹簧受到的拉力大小 D. 测量微重力的大小
(4) 若地面上该弹簧的劲度系数为k,当施加5N拉力时,弹簧的长度为____cm(用含k的表达式表示)。
(5) 传统弓箭的弹力原理与该实验弹簧的弹力原理相同,都是利用物体的弹性形变产生力,下列生活中利用弹力的实例是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 用锤子钉钉子 C. 用橡皮筋扎头发 D. 用磁铁吸引铁钉
【答案】(1) 3;环境(或重力环境)(2) C(3) C(4) 8+5/k (5) C
【解析】(1) 地面上弹簧原长8cm,受3N拉力后长度11cm,伸长量为11-8=3cm;微重力环境下伸长量变化,说明弹力大小可能与环境(或重力环境)有关。(2) 弹力是物体发生弹性形变时产生的力,不是只有弹簧能产生弹力,弹力大小与形变程度和材料等因素有关,微重力环境下弹力不会消失,故选C。(3) 力传感器的作用是测量力的大小,这里用于测量弹簧受到的拉力,故选C。(4) 根据F=k△L, △L=5/k,弹簧长度为原长加伸长量,8+5/kcm。
(5) 用橡皮筋扎头发是利用橡皮筋的弹力,其他选项分别利用大气压、压力、磁力,故选C。
七.课后作业
(一)完成知识清单
1.力是____对____的作用,发生力的作用时,至少要有____个物体。
2.物体间力的作用是____的,甲物体对乙物体施加力的同时,乙物体也会对甲物体施加一个大小____、方向____的力。
3.力的作用效果有两个:一是改变物体的____,二是改变物体的____。
4.物体形状或体积的改变叫做____。
5.物体发生形变后能恢复原状的形变叫做____形变;不能恢复原状的形变叫做____形变。
6.弹力是物体发生____形变时产生的力,弹力的方向与物体形变的方向____。
7.生活中常见的弹力有____、____、支持力等。
8.测量力的工具叫做____,实验室中常用的测力计是____。
9.弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的____与所受拉力成正比。
10.使用弹簧测力计前,要观察它的____和____,并将指针调到____处。
11.使用弹簧测力计时,所测力的方向应与弹簧的____方向一致。
【答案】1.物体;物体;两 2.相互;相等;相反 3.形状;运动状态 4.形变 5.弹性;塑性 6.弹性;相反 7.拉力;压力(合理即可) 8.测力计;弹簧测力计 9.伸长量 10.量程;分度值;零刻度线 11.轴线
(二)强化训练
一.选择题
1. 2026年国产大飞机C919的起落架使用高强度弹簧,弹簧的劲度系数k越大,说明( )
A. 弹簧越容易被拉长 B. 相同伸长量下弹力越小
C. 弹簧越硬 D. 与弹力无关
【答案】:C
【解析】:劲度系数k表示弹簧的软硬程度,k越大,弹簧越硬,相同伸长量下弹力越大。
2. 关于力的概念,下列说法正确的是( )
A. 只有人才能施加力 B. 受力物体不一定有施力物体
C. 力是物体对物体的作用 D. 力可以脱离物体存在
【答案】:C
【解析】:力是物体对物体的作用,施力物体和受力物体同时存在,任何物体都能施加力。
3. 2026年三星堆考古中,青铜面具出土时受到支持力,支持力的施力物体是( )
A. 青铜面具 B. 地面 C. 空气 D. 考古人员
【答案】:B
【解析】:支持力是地面发生弹性形变对青铜面具产生的力,施力物体是地面。
4. 弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,指针指在1N下第2格,示数为( )
A. 1.2N B. 1.4N C. 1.6N D. 2.0N
【答案】:B
【解析】:1N下第2格,每格0.2N,所以示数为1N + 2×0.2N = 1.4N。
5. 下列关于弹力的说法错误的是( )
A. 弹力是由于弹性形变产生的 B. 压力、拉力、支持力都是弹力
C. 弹力的方向与形变方向相反 D. 只要接触就会产生弹力
【答案】:D
【解析】:弹力产生需要接触且发生弹性形变,仅接触不形变不会产生弹力。
6. 2026年智能穿戴设备中的压力传感器利用弹力原理,下列说法正确的是( )
A. 传感器的弹力与形变程度无关 B. 弹性限度内,形变越大弹力越大
C. 塑性形变也能产生弹力 D. 弹力方向与形变方向相同
【答案】:B
【解析】:弹性限度内,弹力与形变程度成正比,塑性形变不产生弹力,弹力方向与形变方向相反。
7. 日常生活中,拉橡皮筋时橡皮筋产生的弹力是因为( )
A. 橡皮筋发生塑性形变 B. 橡皮筋发生弹性形变
C. 橡皮筋受到重力 D. 橡皮筋受到拉力
【答案】:B
【解析】:橡皮筋被拉后能恢复原状,发生弹性形变,从而产生弹力。
8. 使用弹簧测力计时,若指针未调零,指在0.2N处,测量结果为3.0N,实际力的大小为( )
A. 3.2N B. 3.0N C. 2.8N D. 0.2N
【答案】:C
【解析】:未调零的弹簧测力计测量结果偏大,实际力的大小为测量值减去初始示数,即3.0N - 0.2N = 2.8N。
9.如图所示,关于游泳过程,下列说法不正确的是( )
A.运动员向后划水的力大于水对运动员的力 B.运动员与水之间的作用是相互的
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水 D.运动员是受力物体的同时也是施力物体
【答案】A
【解析】AB.游泳过程中,运动员的手和脚向后划水,对水施加向后的力。由于物体间力的作用是相互的,水就会对手和脚施加向前的反作用力,人就前进。运动员向后划水的力和水对运动员的力是一对相互作用力,大小相等,故A错误,符合题意;B正确,不符合题意;
C.水对运动员的力使运动员向前运动,因此施力物体是水,故C正确,不符合题意;D.在游泳过程中,运动员既是受力物体(受到水的推力),又是施力物体(对水施加向后的力)。这体现了力的作用是相互的,故D正确,不符合题意。故选A。
10.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力 C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都正确
【答案】:B
【解析】:弹簧发生弹性形变时,会对使它发生形变的物体产生弹力。手水平向右拉弹簧,弹簧被拉长发生形变,此时弹簧会对手产生弹力。
11.下列场景中力的作用效果相同的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.乙、丁 D.丙、丁
【答案】:C
【解析】:力的作用效果有两个:改变物体的形状、改变物体的运动状态。甲:足球在空中运动,运动状态改变;乙:把饺子捏成元宝形,形状改变;丙:用手将弹簧拉长,形状改变;
丁:两手掌相拍感到疼,是因为力的作用是相互的,同时手掌形状改变。所以乙、丙、丁的作用效果都是改变物体形状,甲是改变运动状态。
12.如图所示,调皮可爱的大熊猫爬到竹枝的末端,将竹枝压弯了。关于竹枝被压弯的现象,下列说法正确的是( )
A.施力物体是竹枝 B.竹枝发生了弹性形变
C.受力物体是熊猫 D.熊猫对竹枝没有产生弹力
【答案】:B
【解析】:A. 施力物体是大熊猫,不是竹枝,错误;B. 竹枝被压弯后能恢复原状,发生了弹性形变,正确;C. 受力物体是竹枝,不是熊猫,错误;D. 熊猫对竹枝有压力,竹枝对熊猫有弹力,错误。
13.如图所示,一个长方体的物块A静止在水平桌面上,物块受到水平桌面的支持力本质上也是弹力,下列关于该支持力的分析正确的是( )
A.该支持力的作用点在水平桌面上
B.支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
C.支持力是由于物块A发生弹性形变产生的
D.该支持力的作用效果是使水平桌面发生形变
【答案】:B
【解析】:长方体物块A静止在水平桌面上,桌面对物块的支持力属于弹力,弹力是由发生弹性形变的物体产生的。支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变产生的。受力物体是物块A。
14.如图所示两人各用50N的力沿水平方向对拉同一只测力计两端,测力计的示数是( )
A.200N B.100N C.50N D.0N
【答案】:C
【解析】:两个各用50N的力沿水平方向对拉同一弹簧测力计,弹簧测力计的示数显示的是挂钩端受到的拉力大小,也就是50N。
15.小明同学用如图甲所示的装置进行实验,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧在不同拉力F作用下的长度L,作出F—L图像如图乙所示。忽略弹簧的自重,下列说法中正确的是( )
A.图甲中使弹簧伸长的力是钩码的重力
B.弹簧所受的拉力F与弹簧的长度L成正比
C.弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为2N/cm
D.弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为1.6N/cm
【答案】A
【解析】 A:图甲中弹簧测力计的示数是钩码的重力,正确。B:弹簧的伸长量与所受拉力成正比,而不是长度与拉力成正比,错误。C:弹簧测力计的量程和分度值需要根据图像判断,这里没有给出图像细节,但从常规实验来看,该选项描述不完整。D:如果图像中拉力与伸长量的比值为1.6N/cm,这个数值需要结合图像判断,但从题目选项来看,A是最明确的正确选项。
二.填空题
16.坦克行驶时履带压地面,地面发生微小形变产生______,履带也发生形变产生压力,这说明力的作用是______,形变分为弹性形变和______形变。
【答案】:支持力;相互的;塑性
【解析】:支持力属于弹力,力的作用相互,形变分弹性与塑性。
17.导弹发射架升降时,液压杆对架体施加______,架体发生______,测量这个力的专用工具是______。
【答案】:力;形变;弹簧测力计
【解析】:力使物体形变,弹簧测力计是测量力的工具。
18.无人机悬停时,螺旋桨对空气施加向下的力,空气对无人机产生向上的______,这个力使无人机发生微小______,测量该力大小用______。
【答案】:弹力;形变;弹簧测力计
【解析】:空气反推产生弹力,弹力可由弹簧测力计测量。
19.赛龙舟时,船桨对水施加向后的力,水对桨施加向前的______,桨发生______,力的单位是以物理学家______命名。
【答案】:弹力;形变;牛顿
【解析】:力的单位牛顿,相互作用产生弹力与形变。
20.放风筝时,线对风筝的拉力使风筝______发生改变,风筝拉线、线拉风筝说明力的作用______,拉力属于______。
【答案】:运动状态;相互的;弹力
【解析】:拉力属弹力,力可改变运动状态且作用相互。
21.用手按压海绵,海绵形状改变叫______,松手不能恢复是______形变,手对海绵的力与海绵对手的力是______。
【答案】:形变;塑性;相互作用力
【解析】:塑性形变不可恢复,物体间力相互作用。
22.撑伞逆风行走时,风对伞面施加______,伞面发生形变,测量风力大小用______,力的国际单位是______。
【答案】:力;弹簧测力计;牛顿(N)
【解析】:弹簧测力计测力,单位牛顿。
23.如图所示,一乒乓球被踩瘪,此过程说明力可以改变物体的 ,此过程中球并没有发生破裂。球变瘪后和原来相比,球内气体质量 ,球内气体密度 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】形状;不变;变大
【解析】乒乓球被踩瘪,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。球内气体没有泄漏,所以质量不变。球的体积变小,根据密度公式ρ=m/V,质量不变、体积变小,所以密度变大。
24.如图所示,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 (填“左”或“右”)的弹力,这个力的施力物体是 (选填“弹簧”或“订书针”),在使用过程中随着书钉的逐渐减少,这个力将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】左;弹簧;减小
【解析】订书机槽内的压缩弹簧会对订书钉产生左的弹力,施力物体是弹簧。随着书钉逐渐减少,弹簧的压缩程度变小,弹力会减小。
25.某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到如图图象。请根据图像回答,这根弹簧的原长是 cm,拉力为6N时,弹簧的伸长量为 cm;当这根弹簧的长度为4.5cm时,此时弹簧受到的拉力为 N。
【答案】2;8;2.5
【解析】当拉力为0时,弹簧的长度就是原长,从图像中可以看出原长是2 cm。拉力为6N时,弹簧的伸长量为6cm(从图像中读取),所以弹簧长度为2cm+6cm=8cm。当弹簧长度为4.5cm时,伸长量为4.5cm-2cm=2.5cm。从图像中可以看出,伸长量与拉力成正比,比例为1N/cm,所以拉力为2.5 N。
三.解答题
25.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,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲中数据,得到实验结论:常量(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧的k为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k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:
A同学:因为是同一根弹簧,所以k不变。
B同学:因为弹簧变短了,所以k变小。
C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0.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表。
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
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在图甲中描点,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“A”“B”或“C”)同学的猜想是正确的。
【答案】(1) N/cm 0.5N/cm (2) 3.00 2.5 2.50 C
【解析】(1)拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为 (2)①如图乙,刻度尺的分度值为1mm,此时弹簧长度为11.50cm-8.50cm=3.00cm ②如图丙所示,每个钩码的重力为,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N,此时弹簧的伸长量
④在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示:
⑤[5]图线b的k值为 大于原来图线a的k值,可以判断C同学的猜想是正确的。
27.小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图1所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
钩码的拉力F/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
弹簧的长度L/cm
2
3
4
5
6
7
8
(1)根据表格中的数据,在图2甲中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图象;
(2)通过分析,可得出结论: ;
(3)小明又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据作出了如图2乙所示的图线。
①A弹簧的原长为 cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;
②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,用弹簧A制成的测力计量程是 ,用弹簧 制成的测力计精确度高;
③若将本实验中弹簧A、B并联使用代替弹簧测力计(如图丙),能测量力的最大值为 N。
【答案】(1) 按上述数据描点连线即可(2) 在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比(3) ① 5;0.8 ② 0~10N;A ③ 20
【解析】(1) 绘制图像:首先计算每次实验的弹簧伸长量:拉力0N时,伸长量 2cm - 2cm= 0cm; 拉力0.5N时,伸长量3cm - 2cm= 1cm; 拉力1.0N时,伸长量4cm- 2cm= 2cm;拉力1.5N时,伸长量5cm- 2cm= 3cm;拉力2.0N时,伸长量 6cm- 2cm= 4cm;拉力2.5N时,伸长量 7cm- 2cm= 5cm;在图2甲中,以拉力为横坐标、伸长量为纵坐标,依次描点 (0,0)、(0.5,1)、(1.0,2)、(1.5,3)、(2.0,4)、(2.5,5),再用直线连接即可。(2) 实验结论:分析数据可知:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。(3) 双弹簧问题:① 弹簧A的原长与伸长量。由图乙可知,当拉力为0时,弹簧A的长度为5cm,即原长为5cm。弹簧A的伸长量与拉力的关系:△LA = F/10N/cm(从图中斜率得出)。当挂重为8N的物体时,伸长量 △LA = 8N/10N/cm= 0.8cm 。② 弹簧测力计量程弹簧A:从图乙可知,最大拉力为10N(伸长量达到1cm后不再线性增长),量程为0~10N。弹簧B:最大拉力为15N(伸长量达到1.5cm后不再线性增长),量程为0~15N。量程越大,精度越低;量程越小,精度越高。因此弹簧A制成的测力计精度更高。③ 并联弹簧的最大拉力:并联时,两弹簧伸长量相同,设最大伸长量为△L .弹簧A最大伸长量△LA = 1cm,对应拉力 FA = 10N;弹簧B最大伸长量△LB = 1.5cm,对应拉力FB = 15N;并联时最大伸长量取较小值△L = 1cm,此时弹簧B的拉力FB' = 15N/1.5cm×1cm = 10N;总拉力 F总= FA + FB' = 10N+ 10N= 20N。
28.阅读短文,回答问题。
2026年非遗竹编中的力学智慧
2026年2月,我国国家级非遗项目“竹编技艺”与现代科技融合的创新产品——智能竹编健身手环正式发布。这款手环的核心结构采用了非遗竹编的“弹性编织法”,同时嵌入了2026年最新的柔性力传感器。手环通过竹编条的弹性形变来贴合不同用户的手腕,并实时监测手腕的受力情况。
研发团队介绍,竹编条的弹性形变范围经过精准测算:当施加2N的压力时,竹编条的形变程度为1mm;当压力超过5N时,竹编条会发生塑性形变,无法恢复原状。此外,手环配备的力传感器能够将竹编条的形变转化为电信号,误差小于0.05N。这款手环不仅传承了传统文化,还为日常生活中的健康监测提供了新的解决方案。
(1) 竹编条在受到2N压力时发生的是____形变;当压力超过5N时,竹编条发生____形变。
(2) 下列关于力的概念理解正确的是( )
A. 力只能改变物体的形状 B. 力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
C. 只有相互接触的物体才能产生力 D. 力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在
(3) 该手环中力传感器的作用是( )
A. 测量竹编条的长度 B. 测量手腕的温度
C. 测量竹编条受到的压力大小 D. 测量手腕的运动速度
(4) 若竹编条的劲度系数为k,当施加3N压力时,竹编条的形变量为____mm(用含k的表达式表示)。
(5) 下列关于弹力的说法错误的是( )
A. 竹编条的弹力是由于其发生弹性形变产生的
B. 弹力的方向与物体形变的方向相反
C. 竹编条发生塑性形变时仍能产生弹力
D. 弹力的大小与形变程度有关
【答案】(1) 弹性;塑性(2) BD(3) C(4) 3/k (5) C
【解析】(1) 受到2N压力时竹编条能恢复原状,是弹性形变;超过5N时无法恢复,是塑性形变。(2) 力的作用效果与三要素有关,力是物体对物体的作用,离开物体力不存在;力可以改变物体的形状或运动状态,不接触的物体也能产生力(如磁力),故选BD。(3) 力传感器用于测量竹编条受到的压力大小,故选C。(4) 根据胡克定律F=k△L,△ L=3/kmm。
(5) 塑性形变时物体无法恢复原状,不能产生弹力,故选C。
(
1
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2025-2026学年苏科版版八年级物理下《第七章力第一节力弹力》精品讲义
(
一.
学习
目标
1.理解力是物体对物体的作用,知道力的单位、施力物体与受力物体,理解力的两个作用效果。
2.区分弹性形变与塑性形变,掌握弹力产生的条件、方向与常见弹力类型。
3.知道弹簧测力计的原理,会正确使用弹簧测力计测量力的大小。
4.通过实验探究,提升观察、分析与归纳能力,建立物理观念。
)
(
二.重点难点
(一)重点
1.力的概念、作用效果;弹力的产生条件与判断。
2.弹簧测力计的原理、使用方法与读数。
3.施力物体与受力物体的区分。
(二)难点
1.弹力产生的两个必要条件:相互接触且发生弹性形变(微小形变也会产生弹力)。
2.弹力方向的判断:与形变方向相反,指向恢复原状的方向。
3.力的物质性:力不能脱离物体存在,至少需要两个物体,有施力物体必有受力物体。
4.弹簧测力计的弹性限度理解:超过限度,弹簧无法恢复原长,测量失效。
)
三.思维导图
四.课前预习
1.力是______对______的作用,用字母______表示,单位是______,简称______,符号______。
2.力的作用效果:一是使物体发生______;二是改变物体的______。
3.物体形状或体积的改变叫______;撤去外力能恢复原状的形变叫______,不能恢复的叫______。
4.弹力是物体因发生______而产生的力,常见弹力有______、______、______等。
5.弹力产生条件:①______;②______。
6.弹簧测力计原理:在______内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的______就越长。
7.使用弹簧测力计前,要观察______、,并;测量时,拉力方向与弹簧轴线方向______。
五.课堂探秘
探究一:力是什么
有人认为,力是由肌肉紧张引起的,只有人和动物才能产生力。这种认识对吗?如图所示,人可以举起重物,铲车也能举起重物;狗可以拉动雪橇,火车头也能拉动车厢。
运动员举起杠铃 铲车举起重物 狗拉雪橇 火车头拉车厢
你能否举出更多例子,说明物体对物体也可以产生类似举、拉、压、推等作用?
1、力的概念:物理学中,把物体对物体的作用称为力(force),用字母F表示。
2、对力的概念的理解
(1)物体性:力不能脱离物体而存在,发生力的作用时,一定有两个或两个以上的物体。
(2)力的作用总是涉及两个物体:一个是施加力的物体,叫作施力物体;另一个是受到力的物体,叫作受力物体。
举例:人推车时,人是施力物体,车是受力物体;车对人也会产生反作用力,此时车是施力物体,人是受力物体。
(3)力的相互性:物体间力的作用是相互的,即:甲物体对乙物体施加力的同时,乙物体也对甲物体施加力。
举例:划船时,桨对水施加向后的力,水对桨施加向前的力,船就向前运动。
3.力的作用效果
力可以使物体发生形变,也可以改变物体的运动状态(运动状态包括运动速度的大小和方向)。
(1)形变:如用力压弹簧,弹簧变短;用力拉橡皮筋,橡皮筋变长。
(2)运动状态改变:如用力推静止的小车,小车由静止变为运动;用力踢足球,足球的运动方向改变。
举例:力作用在物体上会产生不同的作用效果,下列四幅图中力的作用效果相同的是( )
A.甲图和乙图 B.乙图和丙图 C.丙图和丁图 D.甲图和丙图
探究二:形变
如图所示,手压气球,气球变扁;手压塑料尺,塑料尺变弯;手拉弹簧,弹簧伸长。由此可见,力会使物体的形状发生改变。
手压气球 手压塑料尺 手拉弹簧
1、形变的概念:物体在力的作用下,形状或体积发生的改变,叫做形变。
2、对形变的理解
(1)产生原因:形变是力的作用效果之一,任何物体受到力的作用时,都会发生形变,只是有的形变很明显(如弹簧被压缩),有的形变极其微小(如桌子受到书本的压力时的形变)。
(2)形变的分类
①弹性形变:物体发生形变后,撤去外力能恢复原来形状的形变(如弹簧被拉伸或压缩后,撤去外力会恢复原状)。
②塑性形变:物体发生形变后,撤去外力不能恢复原来形状的形变(如橡皮泥被捏扁后,不会自动恢复原状)。
探究三:弹力
实际试一试,你会发现,手施加的力越大,气球、塑料尺和弹簧的形变就越大。同时,你会感到它们对手也有力的作用,这是因为它们在发生弹性形变时,会力图恢复原来的形状,从而对手产生力的作用。
1、弹力的概念:弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力,用符号F弹表示。
2、对弹力的理解
(1)产生条件
①物体间相互接触
②发生弹性形变(撤去外力后能恢复原状的形变)
两个条件缺一不可,比如:将两个光滑的木块靠在一起但不挤压,它们之间没有弹力;橡皮泥被捏扁后发生塑性形变,也不会产生弹力。
(2)常见弹力类型
①拉力:如绳子拉物体时产生的力
②压力:如书本对桌面的力
③支持力:如桌面对书本的力
④弹簧的弹力:如弹簧被拉伸或压缩时产生的力
(3)弹力的方向
弹力的方向总是与物体发生弹性形变的方向相反,且指向物体恢复原状的方向:
①压力/支持力:垂直于接触面指向被压/被支持的物体
②拉力:沿绳子或弹簧的轴线指向绳子/弹簧收缩的方向
(4)弹力的大小
在弹性限度内,弹力的大小与物体的弹性形变程度成正比。超出弹性限度后,物体可能发生塑性形变,弹力不再遵循这个规律。
探究四:力的测量
力是有大小的。人们根据弹性形变与外力的关系,制成了弹簧测力计,可以用它来测量力的大小。如图所示是几种常见的测力计。
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。生活中,用手托住两个鸡蛋所用的力约为1N。
2、测量工具
测量力的大小的工具叫做弹簧测力计(也叫弹簧秤)。
3、弹簧测力计的原理、结构、量程、分度值
(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
(2)结构:如图所示,观察弹簧测力计,了解它的结构。
(3)量程与分度值
①量程:指弹簧测力计能够测量的最大力的范围(比如常见的有0-5N、0-10N等)。
②分度值:指刻度盘上相邻两刻度线代表的力的大小(比如0-1N之间分成5格,分度值就是0.2N)。
4、弹簧测力计的使用步骤
(1)校零:使用前检查指针是否指在零刻度线上,若没有,需调节指针至零刻度线。
(2)观察量程和分度值:确认被测力的大小不超过量程,同时看清分度值(相邻两刻度线代表的力的大小)。
(3)测量:测量时,弹簧轴线方向与受力方向保持一致,避免弹簧与外壳摩擦。
(4)读数:视线与刻度盘垂直,读取指针所指的刻度值。
除弹簧测力计外,还有电子测力计、拉力计等,原理与弹簧测力计类似,精度更高。
5.弹簧测力计使用的易错点与注意事项
(1)使用前
①看量程:被测力不能超过量程,否则会损坏弹簧。
②看分度值:认清每一小格代表多少牛,方便读数。
③调零:指针必须指在零刻度线,不指零要先调零。
④轻拉试几下:防止弹簧被外壳卡住。
(2)使用时
①拉力方向要与弹簧轴线方向一致,不能斜拉、歪拉。
②指针、弹簧不能接触外壳,避免摩擦影响测量结果。
③读数时,视线与刻度盘垂直,平视指针。
【议一议】:如图所示的操作中,哪一个是正确的?其余的错在哪里?
(3)、常考错误(判断题/选择题高频)
①没调零就测量 → 结果偏大或偏小
②超过量程 → 损坏测力计,测量不准
③斜着拉 → 结果偏大
④指针卡住 → 读数错误
⑤倒着使用(挂环在上、挂钩在下) → 结果偏大(计入了自身重力)
【生活·物理·社会】
发生弹性形变的物体具有能量
运动的物体具有能量,发生弹性形变的物体也具有能量吗?如图所示的情景说明了什么?
人撑竿弹起来 人被跳板弹起来 箭被弓射出去 人被蹦床弹起来
生活中还有许多事实说明,发生弹性形变的物体具有能量,这种能量叫作弹性势能。
【经典例题】
例1.下列关于力的说法正确的是( )
A. 只有相互接触的物体才会产生力 B. 力不能脱离物体而存在
C. 有施力物体不一定有受力物体 D. 力只能使物体发生形变
例2.下列现象中,属于弹性形变的是( )
A. 捏扁的橡皮泥 B. 拉直的铁丝 C. 压弯的钢尺(松手恢复) D. 揉皱的纸
例3.关于弹力,下列说法正确的是( )
A. 相互接触的物体间一定有弹力 B. 只有弹簧才产生弹力
C. 弹力是物体发生弹性形变产生的力 D. 弹力大小与形变无关
例4.托起两个鸡蛋的力大约是( )
A. 0.1N B. 1N C. 10N D. 100N
例5.下列现象说明力能改变物体运动状态的是( )
A. 压弯的树枝 B. 拉长的橡皮筋 C. 踢出去的足球 D. 捏扁的气球
例6.下列力中不属于弹力的是( )
A. 绳子拉力 B. 书对桌面压力 C. 地球对苹果引力 D. 椅子对人支持力
例7.使用弹簧测力计时,下列操作错误的是( )
A. 测量前调零 B. 拉力超量程 C. 轴线与拉力同方向 D. 视线垂直刻度读数
例8.一物体放在水平桌面,桌面对物体的支持力方向是______。
例9.一弹簧测力计量程0~5N,分度值0.2N,指针指在2.4N处,所测拉力为______N。
例10.某实验小组在探究弹簧的伸长量x与弹簧受到的拉力F关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图A的数据,得到实验结论:=常量(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧的k值大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的最是否会发生变化?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B,则此时弹簧长度为 ;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图C所示,每个钩码对弹簧产生的拉力大小为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 ;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表。
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
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在图A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。
六.课堂检测
(一).选择题
1. 2026年中国航天发射任务中,火箭升空时向下喷气获得向上推力,这说明( )
A. 力只能由物体对物体产生 B. 力可以脱离物体存在
C. 只有动物才能产生力 D. 力的作用是相互的
2. 2026年非遗展览中,传统竹编艺人用竹条编织竹篮,竹条发生的形变属于( )
A. 塑性形变 B. 弹性形变 C. 不会形变 D. 无法判断
3. 2026年新款智能健身器材中,弹簧拉力器的原理是( )
A. 弹性限度内,弹簧长度与拉力成正比
B. 弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比
C. 弹性限度外,弹簧伸长量与拉力成正比
D. 弹簧的弹力与形变量无关
4. 日常生活中,下列力的作用属于弹力的是( )
A. 磁铁吸引铁钉的力 B. 地球对苹果的引力
C. 桌子对书本的支持力 D. 空气对飞机的阻力
5. 2026年我国首款全固态电池量产,电池外壳受到内部压力产生弹力,弹力的方向是( )
A. 指向电池内部 B. 垂直外壳指向外部 C. 沿外壳切线方向 D. 与压力方向相同
6. 使用弹簧测力计时,下列操作正确的是( )
A. 测量时弹簧与外壳摩擦 B. 拉力方向与弹簧轴线方向不一致
C. 测量前调零 D. 超过量程测量
7. 2026年“天宫课堂”中,航天员演示太空弹力实验,下列说法正确的是( )
A. 太空中弹簧不会产生弹力 B. 弹力是物体发生塑性形变产生的
C. 弹力的大小与形变程度有关 D. 弹力不需要接触就能产生
8. 日常生活中,下列现象属于力使物体发生形变的是( )
A. 足球被踢飞 B. 汽车加速行驶 C. 弹簧被压缩变短 D. 苹果下落
9.放在桌面上的书本,受到“桌面对它的支持力”,这个力的施力物体和受力物体分别是
A.书本 桌面 B.桌面 书本 C.地球 书本 D.书本 地球
10.如图所示是用手拉弹簧的示意图,下列选项中是由于弹簧形变产生的力是( )
A.弹簧对墙的作用力 B.手对弹簧的拉力 C.墙对弹簧的拉力 D.弹簧的重力
11.力在生活中无处不在,如图所示情境中,力的作用效果和其他几个不同的是( )
A.足球在摩擦力作用下停止滚动 B.弓在拉力作用下形状发生改变
C.静止的汽车在牵引力作用下运动 D.树上的苹果在重力作用下落地
12.一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的论述中,正确的是( )
A.桌面发生了形变,茶杯并未发生形变
B.桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变
C.桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变
D.茶杯受到向上的弹力,是由于茶杯发生了形变
13.一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,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.足球对木板的压力是弹力
D.木板形变是由于木板产生弹力造成的
14.科学研究中常用图象来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.做匀速直线运动的物体通过的路程与时间的关系 B.物质的密度与质量的关系
C.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系 D.同种物质质量与体积的关系
15.小明用正确校零的弹簧测力计,以如图所示方法测甲乙物体受到的重力,下列说法正确的是( )
A.甲乙物体重力都是2N B.甲物体重力是2N,乙物体重力大于2N
C.甲物体重力是2N,乙物体重力小于2N D.甲物体重力小于2N,乙物体重力等于2N
(二).填空题
16.2026年舰载机弹射起飞时,弹射器对战机施加______,使战机发生微小形变并改变运动状态,这个力的国际单位是______,施力物体是______。
17.士兵拉弓瞄准,弓发生______形变而产生弹力,弹力的施力物体是______,松手后弹力将箭射出,说明力能改变物体的______。
18.新能源汽车减震弹簧受压时______变短,在______内,弹簧伸长量与拉力成正比,弹簧测力计就是依据此______制成。
19.机器人关节内的弹性部件受力会______,撤去外力能恢复原状,此为______形变,由此产生的力叫做______。
20.元宵节舞龙灯,队员抬龙灯时,手臂对龙灯的力是______,龙灯对手臂的压力是______,力的符号用______表示。
21.传统竹编工艺中,竹条被弯曲时发生______,松手后回弹,说明发生了______形变,回弹的力属于______。
22.挤压气球,气球发生形变,撤去外力恢复为______形变,气球对手的力是______,施力物体是______。
23.用弹簧测力计测书包重力,测的是书包受到的______,使用时轴线要与力的方向______,读数时视线要与刻度盘______。
24.在如图所示的跳板跳水运动中,压跳板的力的施力物体是 ,受力物体是 ,这个力 (是/不是)弹力。
25.如图(a)所示的弹簧测力计的最小分度值为 牛。用图(a)的测力计测量物体重力前,应对其进行的操作是 。图(b)中的物体保持静止,则所测物体的重力为 牛。
(三).解答题
26.从实验室借来一把弹簧测力计如图甲所示,
(1)测量物体重力前,应进行的操作是 ;
(2)正确操作后,小明和小红分别按乙、丙两图测量物体A和物体B的重力,则物体A重力 2.2N,物体B的重力 (均填“大于”、“等于”或“小于”)2.2N。
27.小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图所示的实验装置记录了相应实验数据如下:
(1)这项研究在实际中的应用是 ;
(2)分析实验数据你可得到的结论 ;
钩码质量
0
50
100
150
200
250
300
350
400
指针位置(cm)
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
7.5
(3)若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其最大量程为 N;
(4)小李作出了如图所示的三个图像,其中正确的是 (填序号)。
28.阅读短文,回答问题。
2026年航天载荷中的弹力应用
2026年2月,我国“天宫十五号”空间站完成了新型科学载荷的安装任务,其中一款用于微重力环境下材料性能测试的实验装置备受关注。该装置核心部件是一组精密弹簧组件,其设计灵感源自我国传统弓箭的弹力原理,同时结合了2026年最新的记忆合金技术。在空间站微重力环境中,实验人员通过控制弹簧的形变来模拟不同的受力场景,以此研究新型复合材料的力学特性。
地面控制中心的工程师介绍,这款弹簧组件的原长为8cm,在地面标准环境下,当施加3N的拉力时,弹簧伸长至11cm;而在空间站微重力环境下,相同拉力使弹簧伸长至11.2cm。此外,实验装置还配备了基于物联网技术的力传感器,能够实时传输弹簧的受力数据,误差控制在0.01N以内。这一技术不仅为航天材料研究提供了精准数据,也为日常生活中智能穿戴设备的弹力元件设计提供了参考。
(1) 材料中弹簧在地面受到3N拉力时,伸长量为____cm;在空间站微重力环境下,相同拉力下弹簧的伸长量变化,说明弹力大小还可能与____有关。
(2) 下列关于弹力的说法正确的是( )
A. 只有弹簧才能产生弹力 B. 弹力的大小只与形变程度有关
C. 弹力是物体发生弹性形变时产生的力 D. 微重力环境下弹力会消失
(3) 该实验装置中力传感器的作用是( )
A. 测量弹簧的长度 B. 测量弹簧的形变程度
C. 测量弹簧受到的拉力大小 D. 测量微重力的大小
(4) 若地面上该弹簧的劲度系数为k,当施加5N拉力时,弹簧的长度为____cm(用含k的表达式表示)。
(5) 传统弓箭的弹力原理与该实验弹簧的弹力原理相同,都是利用物体的弹性形变产生力,下列生活中利用弹力的实例是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 用锤子钉钉子 C. 用橡皮筋扎头发 D. 用磁铁吸引铁钉
七.课后作业
(一)完成知识清单
1.力是____对____的作用,发生力的作用时,至少要有____个物体。
2.物体间力的作用是____的,甲物体对乙物体施加力的同时,乙物体也会对甲物体施加一个大小____、方向____的力。
3.力的作用效果有两个:一是改变物体的____,二是改变物体的____。
4.物体形状或体积的改变叫做____。
5.物体发生形变后能恢复原状的形变叫做____形变;不能恢复原状的形变叫做____形变。
6.弹力是物体发生____形变时产生的力,弹力的方向与物体形变的方向____。
7.生活中常见的弹力有____、____、支持力等。
8.测量力的工具叫做____,实验室中常用的测力计是____。
9.弹簧测力计的工作原理是:在弹性限度内,弹簧的____与所受拉力成正比。
10.使用弹簧测力计前,要观察它的____和____,并将指针调到____处。
11.使用弹簧测力计时,所测力的方向应与弹簧的____方向一致。
(二)强化训练
一.选择题
1. 2026年国产大飞机C919的起落架使用高强度弹簧,弹簧的劲度系数k越大,说明( )
A. 弹簧越容易被拉长 B. 相同伸长量下弹力越小
C. 弹簧越硬 D. 与弹力无关
2. 关于力的概念,下列说法正确的是( )
A. 只有人才能施加力 B. 受力物体不一定有施力物体
C. 力是物体对物体的作用 D. 力可以脱离物体存在
3. 2026年三星堆考古中,青铜面具出土时受到支持力,支持力的施力物体是( )
A. 青铜面具 B. 地面 C. 空气 D. 考古人员
4. 弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,指针指在1N下第2格,示数为( )
A. 1.2N B. 1.4N C. 1.6N D. 2.0N
5. 下列关于弹力的说法错误的是( )
A. 弹力是由于弹性形变产生的 B. 压力、拉力、支持力都是弹力
C. 弹力的方向与形变方向相反 D. 只要接触就会产生弹力
6. 2026年智能穿戴设备中的压力传感器利用弹力原理,下列说法正确的是( )
A. 传感器的弹力与形变程度无关 B. 弹性限度内,形变越大弹力越大
C. 塑性形变也能产生弹力 D. 弹力方向与形变方向相同
7. 日常生活中,拉橡皮筋时橡皮筋产生的弹力是因为( )
A. 橡皮筋发生塑性形变 B. 橡皮筋发生弹性形变
C. 橡皮筋受到重力 D. 橡皮筋受到拉力
8. 使用弹簧测力计时,若指针未调零,指在0.2N处,测量结果为3.0N,实际力的大小为( )
A. 3.2N B. 3.0N C. 2.8N D. 0.2N
9.如图所示,关于游泳过程,下列说法不正确的是( )
A.运动员向后划水的力大于水对运动员的力 B.运动员与水之间的作用是相互的
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水 D.运动员是受力物体的同时也是施力物体
10.如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )
A.手对弹簧的拉力 B.弹簧对手的拉力 C.墙对弹簧的拉力 D.以上说法都正确
11.下列场景中力的作用效果相同的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.乙、丁 D.丙、丁
12.如图所示,调皮可爱的大熊猫爬到竹枝的末端,将竹枝压弯了。关于竹枝被压弯的现象,下列说法正确的是( )
A.施力物体是竹枝 B.竹枝发生了弹性形变
C.受力物体是熊猫 D.熊猫对竹枝没有产生弹力
13.如图所示,一个长方体的物块A静止在水平桌面上,物块受到水平桌面的支持力本质上也是弹力,下列关于该支持力的分析正确的是( )
A.该支持力的作用点在水平桌面上
B.支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
C.支持力是由于物块A发生弹性形变产生的
D.该支持力的作用效果是使水平桌面发生形变
14.如图所示两人各用50N的力沿水平方向对拉同一只测力计两端,测力计的示数是( )
A.200N B.100N C.50N D.0N
15.小明同学用如图甲所示的装置进行实验,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧在不同拉力F作用下的长度L,作出F—L图像如图乙所示。忽略弹簧的自重,下列说法中正确的是( )
A.图甲中使弹簧伸长的力是钩码的重力
B.弹簧所受的拉力F与弹簧的长度L成正比
C.弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为2N/cm
D.弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量的比值为1.6N/cm
二.填空题
16.坦克行驶时履带压地面,地面发生微小形变产生______,履带也发生形变产生压力,这说明力的作用是______,形变分为弹性形变和______形变。
17.导弹发射架升降时,液压杆对架体施加______,架体发生______,测量这个力的专用工具是______。
18.无人机悬停时,螺旋桨对空气施加向下的力,空气对无人机产生向上的______,这个力使无人机发生微小______,测量该力大小用______。
19.赛龙舟时,船桨对水施加向后的力,水对桨施加向前的______,桨发生______,力的单位是以物理学家______命名。
20.放风筝时,线对风筝的拉力使风筝______发生改变,风筝拉线、线拉风筝说明力的作用______,拉力属于______。
21.用手按压海绵,海绵形状改变叫______,松手不能恢复是______形变,手对海绵的力与海绵对手的力是______。
22.撑伞逆风行走时,风对伞面施加______,伞面发生形变,测量风力大小用______,力的国际单位是______。
23.如图所示,一乒乓球被踩瘪,此过程说明力可以改变物体的 ,此过程中球并没有发生破裂。球变瘪后和原来相比,球内气体质量 ,球内气体密度 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
24.如图所示,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 (填“左”或“右”)的弹力,这个力的施力物体是 (选填“弹簧”或“订书针”),在使用过程中随着书钉的逐渐减少,这个力将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
25.某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到如图图象。请根据图像回答,这根弹簧的原长是 cm,拉力为6N时,弹簧的伸长量为 cm;当这根弹簧的长度为4.5cm时,此时弹簧受到的拉力为 N。
三.解答题
25.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,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲中数据,得到实验结论:常量(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧的k为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k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:
A同学:因为是同一根弹簧,所以k不变。
B同学:因为弹簧变短了,所以k变小。
C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0.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表。
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
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
④根据表中的数据,请在图甲中描点,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“A”“B”或“C”)同学的猜想是正确的。
27.小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图1所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
钩码的拉力F/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
弹簧的长度L/cm
2
3
4
5
6
7
8
(1)根据表格中的数据,在图2甲中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图象;
(2)通过分析,可得出结论: ;
(3)小明又对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据作出了如图2乙所示的图线。
①A弹簧的原长为 cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为 cm;
②分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,用弹簧A制成的测力计量程是 ,用弹簧 制成的测力计精确度高;
③若将本实验中弹簧A、B并联使用代替弹簧测力计(如图丙),能测量力的最大值为 N。
28.阅读短文,回答问题。
2026年非遗竹编中的力学智慧
2026年2月,我国国家级非遗项目“竹编技艺”与现代科技融合的创新产品——智能竹编健身手环正式发布。这款手环的核心结构采用了非遗竹编的“弹性编织法”,同时嵌入了2026年最新的柔性力传感器。手环通过竹编条的弹性形变来贴合不同用户的手腕,并实时监测手腕的受力情况。
研发团队介绍,竹编条的弹性形变范围经过精准测算:当施加2N的压力时,竹编条的形变程度为1mm;当压力超过5N时,竹编条会发生塑性形变,无法恢复原状。此外,手环配备的力传感器能够将竹编条的形变转化为电信号,误差小于0.05N。这款手环不仅传承了传统文化,还为日常生活中的健康监测提供了新的解决方案。
(1) 竹编条在受到2N压力时发生的是____形变;当压力超过5N时,竹编条发生____形变。
(2) 下列关于力的概念理解正确的是( )
A. 力只能改变物体的形状 B. 力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关
C. 只有相互接触的物体才能产生力 D. 力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在
(3) 该手环中力传感器的作用是( )
A. 测量竹编条的长度 B. 测量手腕的温度
C. 测量竹编条受到的压力大小 D. 测量手腕的运动速度
(4) 若竹编条的劲度系数为k,当施加3N压力时,竹编条的形变量为____mm(用含k的表达式表示)。
(5) 下列关于弹力的说法错误的是( )
A. 竹编条的弹力是由于其发生弹性形变产生的
B. 弹力的方向与物体形变的方向相反
C. 竹编条发生塑性形变时仍能产生弹力
D. 弹力的大小与形变程度有关
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