内容正文:
第11课时 力 弹力和弹簧测力计
一、课程标准
1.理解力 物体间力的作用是相互的 2.理解力的作用效果,会用力的示意图描述力;
3.会用弹簧测力计测量力的大小; 4.知道弹力是怎么产生的及影响弹力大小因素。
二、知识梳理
(1)定义:力是___________与___________之间的作用,
物体间力的作用是______________。
(2) 单位:_________,符号_________。
力的概念 (3) 力的三要素:___________、____________、___________。
力的作用效果一是_________________二是__________________。
(4) 力的示意图:在受力物体上用带箭头的_________表示力的三要素。
(1)定义:物体由于___________________而产生的力。支持力、拉力、压力等都属于弹力。
用途:测量_________的大小。
原理:根据_________________________特性制成的。
A.观察______,测量的力不能超过_________。
弹力 (2)弹簧测力计 B.观察__________。
使用 C.校正指针是否在_________。
D.测量时,要使弹簧的轴线与___________一致,
观察时,视线要与刻度盘________。
(3)弹性势能:物体由于发生_______________而具有的能。
三、考点梳理
考点一 力 物体间力的作用是相互的
【典型例题】
例:小明和弟弟掰手腕,小明获胜。小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,则( )
A.F1大于F2 B.F1和F2大小相等
C.F1先于F2产生 D.F2先于F1产生
【拓展变式】
1.端午节赛龙舟是我国民间的传统习俗,小丽和她的同学一起在公园人工湖上举行龙舟比赛,使龙舟向前行驶的力的施力物体是( )
A.船桨 B.同学 C.湖水 D.龙舟
2. 如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加1.8N的拉力,并使其保持静止,则弹簧测力计的示数为( )
A. 0.9N B. 0 C. 1.8N D. 3.6N
考点二 弹力 弹簧测力计
【典型例题】
例:如图8-1-2所示,小明同学用弹弓发射“纸弹”来研究弹力的大小与物体形变的关系。
(1)弹弓弹力的大小是通过 来比较的,射出去的“纸弹”能继续向前飞,是由于 。
(2)通过实验,小明获得的观察记录是:以相同方式发射相同“纸弹”
时,弹弓的橡皮筋被拉得越长,“纸弹”射得越远.由此分析得到的
结论是:物体的弹性形变越大产生弹力 (越大/越小)。
1. 你认为弹弓发射“纸弹”的距离大小还可能与什么因素有
(
图8-1-2
)关 。(说出一点即可)
【拓展变式】
1. 如图8-1-3所示,一装满沙子的箱子放在地面上,用弹簧测力计水平拉动箱子做匀速直线运动,则该测力计量程是 N,分度值是 N,箱子受到拉力是 N。若测量拉力前弹簧测力计在竖直方向上进行调零,则测出的拉力将 (填“偏大”、“偏小”、“准确”)。
(
图8-1-4
) (
图8-1-3
)
2.如图8-1-4,足球在空中划出一道美丽的“香蕉”弧线,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中只受到重力的作用
B. 足球在弧线最高点时处于平衡状态
C. 足球受到脚的作用力是因为脚发生形变而产生的
D. 足球在草地上越滚越慢,是因为足球的惯性变小
3.立定跳远是同学们熟悉的体育项目。在立定跳远时,人站在地面上,下蹲后用力向后蹬,从而获得向前的力,使人向前的力的施力物体是________。如图,人起跳后,在空中继续向前运动,最终落向地面,请从物理学的角度简要解释这一现象: 。
考点三 力的示意图
【典型例题】
如图8-1-5所示,物体沿粗糙斜面下滑,请作出物体所受重力和摩擦力的示意图。
(
图8-1-6
) (
图8-1-5
)
【拓展变式】 如图8-1-6所示,物块正在光滑的水平面上向左滑动,并压缩弹簧,画出物块受力的示意图(不计空气阻力)。
四、课堂反馈
1.一茶杯放在桌面上(如图),下列论述中,正确的是( )
A. 茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,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
(
图8-1-8
)2.如图8-1-8所示,固定有磁体的小车A、B靠得较近,松手后两车向相反方向运动。对此现象的分析和认识,正确的是 ( )
A.松手后两车都运动,是因为两车都有惯性
B.A对B的排斥力使A车运动状态发生改变
C.B对A的排斥力使A车运动状态发生改变
D.A对B的排斥力与B对A的排斥力,作用效果相同
3.物理知识就在我们身边,我们也可以利用身边的物体进行一些有趣的实验。下面是利用气球所做的几个实验,相关说法正确的是( )
(
图8-1-9
)
A.图1中,松开气球口后,气球会向前运动,说明力是使物体运动的原因
B.图2中,用指尖压的一侧气球凹入得更加明显,说明压力的作用效果和力的大小有关
C.图3中,嘴离开气球口后,气球不会收缩,证明了大气压的存在
D.图4中,气球将水流吸引过来,说明分子间有相互作用的吸引力
4.我国选手宁泽涛获得游泳世锦赛男子自由泳冠军。比赛中,他头戴泳帽可以减少水的__________;他向后划水以获得向前的力,这说明__________;到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明池壁作用力改变了他的__________。马龙在第31届奥运会勇夺乒乓球男子单打冠军,他能打出弧线球是因为球拍击球时所用力的__________ 和__________(填“大小”“方向”或“作用点”)不同,从而产生与直线球不同的效果。
(
图8-1-10
)5.如图8-1-10所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于光滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风力作用下向前运动,说明力能改变物体的________;玩具车在向右运动的过程中_____(选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳____(选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”)
6. 电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相
同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端
挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆,
重复上述操作,记录数据如下表。
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验结论:
(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度___________(选填“越大”“不变”或“越小”)。
应用拓展:
(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:___________。
7.实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的F-x关系图象(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/弹簧伸长量=常量(设为k),则比值k的单位是 ,这根弹簧h的大小为 。
(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:
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0.5N,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,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出F-x图象(对应图线记为b);
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
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
第11课时 力 弹力和弹簧测力计
一、课程标准
1.理解力 物体间力的作用是相互的 2.理解力的作用效果,会用力的示意图描述力;
3.会用弹簧测力计测量力的大小; 4.知道弹力是怎么产生的及影响弹力大小因素。
二、知识梳理
(1)定义:力是_物体__与___物体__之间的作用,
物体间力的作用是_相互的____。
(2) 单位:_牛顿 _,符号___N__。
力的概念 (3) 力的三要素:___大小___、___方向_____、__作用点___。
力的作用效果一是__使物体发生形变 二是_使物体运动状态发生改变
(4) 力的示意图:在受力物体上用带箭头的___线段__表示力的三要素。
(1)定义:物体由于__发生弹性形变__而产生的力。支持力、拉力、压力等都属于弹力。
用途:测量_力__的大小。
原理:根据_____伸长与拉力成正比_____特性制成的。
A.观察_量程_,测量的力不能超过__量程__。
弹力 (2)弹簧测力计 B.观察__分度值__。
使用 C.校正指针是否在___零刻度线______。
D.测量时,要使弹簧的轴线与所测拉力方向_一致,
观察时,视线要与刻度盘__垂直___。
(3)弹性势能:物体由于发生弹性形变__而具有的能。
三、考点梳理
考点一 力 物体间力的作用是相互的
【典型例题】
例:(2023•连云港)小明和弟弟掰手腕,小明获胜。小明对弟弟的力记为F1,弟弟对小明的力记为F2,则(B )
A.F1大于F2 B.F1和F2大小相等
C.F1先于F2产生 D.F2先于F1产生
【拓展变式】
1.端午节赛龙舟是我国民间的传统习俗,小丽和她的同学一起在公园人工湖上举行龙舟比赛,使龙舟向前行驶的力的施力物体是( C)
A.船桨 B.同学 C.湖水 D.龙舟
2. 如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加1.8N的拉力,并使其保持静止,则弹簧测力计的示数为( C )
B. 0.9N B. 0 C. 1.8N D. 3.6N
考点二 弹力 弹簧测力计
【典型例题】
例:如图8-1-2所示,小明同学用弹弓发射“纸弹”来研究弹力的大小与物体形变的关系。
(1)弹弓弹力的大小是通过 纸弹飞行的距离 来比较的,射出去的“纸弹”能继续向前飞,是由于 具有惯性 。
(2)通过实验,小明获得的观察记录是:以相同方式发射相同“纸弹”
时,弹弓的橡皮筋被拉得越长,“纸弹”射得越远.由此分析得到的
结论是:物体的弹性形变越大产生弹力 越大 (越大/越小)。
(1) 你认为弹弓发射“纸弹”的距离大小还可能与什么因素有
(
图8-1-2
)关 纸弹质量 。(说出一点即可)
【拓展变式】
1. 如图8-1-3所示,一装满沙子的箱子放在地面上,用弹簧测力计水平拉动箱子做匀速直线运动,则该测力计量程是 0-5 N,分度值是 0.2 N,箱子受到拉力是 1.6 N。若测量拉力前弹簧测力计在竖直方向上进行调零,则测出的拉力将 偏小 (填“偏大”、“偏小”、“准确”)。
(
图8-1-3
) (
图8-1-4
)
2.如图8-1-4,足球在空中划出一道美丽的“香蕉”弧线,下列说法正确的是( C )
A. 足球在空中只受到重力的作用
B. 足球在弧线最高点时处于平衡状态
C. 足球受到脚的作用力是因为脚发生形变而产生的
D. 足球在草地上越滚越慢,是因为足球的惯性变小
3.立定跳远是同学们熟悉的体育项目。在立定跳远时,人站在地面上,下蹲后用力向后蹬,从而获得向前的力,使人向前的力的施力物体是地面________。如图,人起跳后,在空中继续向前运动,最终落向地面,请从物理学的角度简要解释这一现象:_离开地面后,由于人具有惯性,将保持原来运动状态不变,所以在空中还能继续前进;由于人受到重力的作用,所以在重力的作用下,人最终落向地面_______。
考点三 力的示意图
【典型例题】
如图8-1-5所示,物体沿粗糙斜面下滑,请作出物体所受重力和摩擦力的示意图。
(
图8-1-5
)
(
图8-1-6
)
【拓展变式】 如图8-1-6所示,物块正在光滑的水平面上向左滑动,并压缩弹簧,画出物块受力的示意图(不计空气阻力)。
四、课堂反馈
1.一茶杯放在桌面上(如图),下列论述中,正确的是( C)
A. 茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,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
(
图8-1-8
)2.如图8-1-8所示,固定有磁体的小车A、B靠得较近,松手后两车向相反方向运动。对此现象的分析和认识,正确的是 ( C )
A.松手后两车都运动,是因为两车都有惯性
B.A对B的排斥力使A车运动状态发生改变
C.B对A的排斥力使A车运动状态发生改变
D.A对B的排斥力与B对A的排斥力,作用效果相同
3.物理知识就在我们身边,我们也可以利用身边的物体进行一些有趣的实验。下面是利用气球所做的几个实验,相关说法正确的是(C )
(
图8-1-9
)
A.图1中,松开气球口后,气球会向前运动,说明力是使物体运动的原因
B.图2中,用指尖压的一侧气球凹入得更加明显,说明压力的作用效果和力的大小有关
C.图3中,嘴离开气球口后,气球不会收缩,证明了大气压的存在
D.图4中,气球将水流吸引过来,说明分子间有相互作用的吸引力
4.比赛中,他头戴泳帽可以减少水的___阻力____;他向后划水以获得向前的力,这说明_力的作用是相互的_;到达终点时,因受到池壁作用力而停止运动,这表明池壁作用力改变了他的_运动状态_。马龙在第31届奥运会勇夺乒乓球男子单打冠军,他能打出弧线球是因为球拍击球时所用力的__方向__ 和__作用点__(填“大小”“方向”或“作用点”)不同,从而产生与直线求不同的效果。
(
图8-1-10
)5.如图8-1-10所示,一氢气球用细绳系在玩具车上,静置于广场的光
滑水平地面上,当有匀速的风沿水平方向向右吹来,气球和玩具车在风
力作用下向前运动,说明力能改变物体的_运动状态_;玩具车在向
右运动的过程中_不可能__(选填“可能”或“不可能”)被风吹离地面;
一段时间后玩具车匀速前进,此时细绳__保持竖直(选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”)
6. 电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆,重复上述操作,记录数据如下表。
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验结论:
(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度_____越大______(选填“越大”“不变”或“越小”)。
应用拓展:
(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:____自行车车架_______。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:_______杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系____。
7.实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的F-x关系图象(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/弹簧伸长量=常量(设为k),则比值k的单位是 N/cm ,这根弹簧h的大小为 0.5N/cm 。
(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:
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 3.50 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 F= 2.5 N,此时弹簧的伸长量x= 2.50 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出F-x图象(对应图线记为b);
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
(
图8-
1
-
12
)5.00
⑤比较图线a、b,可以判断 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的
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