内容正文:
试一试,想一想
用力分别压弹簧、拉橡皮筋、挤压橡皮泥、捏面团;松手后,物体的形变有什么不同吗?
恢复到原来形状
没有恢复到原来形状
课堂教学展示
新课导入
7.2 弹力
1.了解弹性、塑性及其在生活中的应用,理解弹力是如何产生的。
2.了解弹簧测力计原理、构造和使用方法。
3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小。
课前自学准备
学习目标
有些物体受力时会发生______,不受力时又__________,物体的这种特性叫弹性。有些物体变形后不能______________,物体的这种特性叫塑性。
2. 物体由于______________而产生的力叫弹力。_________ 程度越大,弹力越大。
3. 测量力的大小的工具叫________。弹簧受到的拉力越大,弹簧的________就越长,利用这个道理制成的测力计叫_____________。
4. 弹簧测力计的使用方法:看清______,认清它的分度值,观察指针__________,使用测力计时,挂钩上力的方向必须与________________一致,所测力不能超过测力计的______。
形变
恢复原状
自动恢复原状
发生弹性形变
弹性形变
课前自学准备
预习检测
测力计
量程
是否指零
测力计的轴线方向
量程
伸长量
弹簧测力计
1.弹性形变.:受力时发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状,这种形变称弹性形变.
2.塑性:形变后不能恢复到原来的形状.这种形变称塑性形变.
知识点一
(1)弹性形变和塑性形变
撑竿、直尺、橡皮筋等物体在受力时会发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
①弹性:
②塑性:
面团不能恢复原状
面团、橡皮泥等物体在受力时会发生形变,不受力时不能自动恢复原来形状,物体的这种性质叫作塑性。
橡皮泥不能恢复原状
(2)弹性和塑性
一、弹力
(2)弹力
①定义:发生弹性形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
试一试:同学们把直尺压弯、把橡皮筋拉长感受一下弹力。
施力物体发生弹性形变
施力物体对受力物体产生了弹力
一、弹力
②产生条件:
物体直接接触
发生弹性形变
二者缺一不可
光滑水平面上两个刚好接触的篮球
手压弹簧时,弹簧弯曲
一、弹力
③弹力方向:
与物体发生弹性形变方向相反,且与接触面垂直。
F压
F弹
F拉
F弹
一、弹力
物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就不能恢复原来的形状,该限度即为弹性限度。
拉橡皮筋或压缩弹簧时发现:用的力越大,橡皮筋发生的弹性形变也越大。这说明了什么?
拉橡皮筋
3.大小:
弹力大小与物体的弹性形变程度有关:弹性限度内,弹性形变程度越大,弹力越大。
压缩弹簧
4.作用点:在两物体的接触面上
一、弹力
在大狗向下跳至蹦床使蹦床下陷时,蹦床由于发生了________,而对狗产生了弹力的作用。该弹力的方向为 ,随着蹦床形变程度越来越大,蹦床产生的弹力越来越 。
弹性形变
向上
大
书发生了形变,要恢复原状,要向下恢复,所以向下产生弹力----压力
桌子发生了形变,要恢复原状,要向上恢复,所以向上产生弹力----支持力
支持力与压力是一对相互作用力,两个力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上。
F支
F压
书发生形变吗?桌子形变了吗?为什么?
压力怎么来的?支持力怎么来的?
书放在桌面上
书对桌面:
桌面对书:
压力
支持力
F拉
F拉
物体间的压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。
坦克停在水平地面时,其对地面间的压力是弹力。
F压
F支
拔河运动时,人、绳子他们之间的拉力都是弹力。
人推车时,人和车之间的推力都是弹力。
F推
F推
8.生活中的弹力
触地形变的篮球
形变的乒乓球
拉弯的弓
拉长的橡皮筯
按压变形的气球
生活中弹力的应用
形变的撑杆
二、弹簧测力计
(1)作用:测量力的大小。
在物理实验室中常用的几种弹簧测力计如图所示。
演 示
1. 【实验器材】弹簧、钩码、刻度尺、铁架台
2.【实验步骤】
①将弹簧悬挂在铁架台上,用刻度尺测出其自然伸长时的长度l0,即原长;
②在弹簧的下端挂上钩码,测量出弹簧的总长度l,填写在记录表格里,改变钩码数量,多次测量;
③通过计算得出,弹簧的伸长量为 。
l
l0
△l=l-l0
探究:弹簧的伸长量与拉力大小的关系
【数据分析】
在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量跟它所受的拉力成正比。(或者在弹性限度内, 弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大)
【结论】
F拉/N 0 1 2 3 4 5 6
L0/cm 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8 14.8
L1/cm 14.8 16.3 17.7 19.3 21.0 22.5 24.1
△l/cm 0 1.5 2.9 4.5 6.2 7.7 9.3
弹簧测力计的工作原理
弹簧
刻度盘
指针
挂钩
(3)构造:主要由刻度盘、弹簧、指针、挂钩等组成。
吊环
伸长量(伸长)
(2)原理:在__________内,弹簧受到的_______越大,弹簧的_______就越长。
弹性限度
拉力
伸长量
即:弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
(4)弹簧测力计的使用方法
调零,使指针对齐零刻度线。
沿轴线方向拉动挂钩,检查有无摩擦。
弹簧测力计示数稳定时才可读数;读数时视线与刻度盘垂直。
一看
认清弹簧测力计的量程和分度值。避免超过弹簧测力计的量程。
二调
三测
四读
弹簧测力计的量程为0∽5N,分度值为0.2N,示数为2.0N
×
√
×
二、弹簧测力计
6.弹簧测力计的正确计数方法
读数时,视线必须与刻度盘垂直
5.如图所示,弹簧测力计的量程是________,分度值是______,此时被测拉力的大小是______。
0~10N
0.4N
6N
3.实验:用弹簧测力计测量力
(1)用手拉弹簧测力计的挂钩,分别使指针指到1 N、3 N、5 N的位置,感受1 N、3 N、5 N 的力。
(2)测量拉力。
①把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上,观察弹簧测力计的示数,测得拉力F1= 。
②用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动桌面上的文具袋,观察弹簧测力计的示数,测得拉力F2= 。
2.8N
1.4N
二、弹簧测力计
(3)总结使用弹簧测力计时应该注意的几点操作要求。
不可倒挂使用
测量的力没有通过弹簧中心轴线
①观察量程,避免损坏弹簧测力计。
②认清分度值,确保读数的准确性。
③调零,使指针指在零刻度线,确保测量的准确性。
④受力方向与轴线一致,避免摩擦。
⑤读数时视线垂直刻度盘,避免误差。
⑥待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
(1)弹簧测力计使用时,必须沿水平或竖直方向拉动吗?请说明理由。
答:不必,拉力的方向应沿着弹簧轴线的方向,竖直、水平方向或沿斜面方向拉动都可以。
(2)弹簧被拉伸后,“伸长”的长度就是弹簧被拉长后的长度吗?
“伸长”的长度是什么?
答:不是,弹簧“伸长”的长度等于弹簧被拉长后的长度减去弹簧原来的长度。
【延伸思考】
各种测力计
如图所示是人们制造的各种测力计,这些各种各样的测力计被广泛应用于生活、生产和科学实验中。
五、课堂总结
①弹性:物体受力时发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
②弹力: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。
原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
弹 力
弹簧测力计的使用方法
弹簧测力计的测力原理
④读:读数时,视线应正对刻度线.
①看:看清量程和分度值.
②调:把指针调到零刻度线上.
③测:测量时,拉力的方向沿弹簧的轴线方向
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力
B.只有弹簧才能产生弹力
C.支持力、压力、拉力都属于弹力
D.坐在凳子上的人,受到的支持力是因为人的形变而产生的弹力
A
C
√
×
任何发生弹性形变的物体都会对与它相接触的物体产生弹力
√
凳子
×
弹力发生在直接接触并产生弹性形变的物体之间
随堂演练
2.关于弹力的说法正确的是( )
A.物体发生了形变就一定有弹力
B.人坐在椅子上时人和椅子都受到弹力作用
C.地球对月亮的吸引力是弹力
D.用弹簧测力计测量物体的重力时使弹簧伸长的力是物体的重力
B
D
3.如图所示的四个力中,不属于弹力的是( )
A. 手对弹簧的拉力
B.人对跳板的压力
C.手对弓的拉力
D.磁体对小铁球的吸引力
B
4.使用弹簧测力计的要求,不正确的是( )
A.使用前必须检查指针是否指在零刻度上
B.弹簧测力计必须竖直放置,不能倾斜
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩
D.所测的力不能超过弹簧测力计的量程
5.关于弹簧测力计的原理,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的伸长量一定与拉力成正比
B.弹簧的总长度一定与拉力成正比
C.在弹性限度内,弹簧的总长度与拉力成正比
D.在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比
D
6.请读出图中两个弹簧测力计的示数。圆筒测力计每个小格表示0.1N。
解答:圆筒测力计示数为1.5N,条形盒测力计示数为1.15N。
(1)甲图错误:______________________________________________________,
纠正:_____________。
(2)乙图错误:__________________________________________________________
______________,纠正:_______________________________________。
指针的位置没有指在零刻度线上
需要调零
拉力的方向倾斜,会造成弹簧及拉杆与外壳产生摩擦,使测量
结果不准确
需要使弹簧轴线的方向沿着拉力的方向
7.分析图中弹簧测力计使用时的不当之处,并说明正确做法。
(3)丙图:误将弹簧测力计上下拿反,把物体挂在了拉环上,测力计的示数比物体对拉环的拉力_________(选填“偏大”或“偏小”)。
2.弹簧测力计的读数:弹簧测力计读数时视线正确的是______,弹簧测力计的示数为_______N。按照a读数,结果会_________,按照c读数,结果会_______。
偏大
b
1.4
偏小
偏大
8.书放在水平桌面上,书会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( )
A.书的形变
B.书和桌面的形变
C.桌面的形变
D.桌面受到的支持力
C
9.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.0N B.2N C.4N D.8N
解析:如果不将外壳固定或者在外壳上加力,作用在挂钩上的力是不会使弹簧伸长的,所以外壳上的力对弹簧起固定作用,而不是对弹簧起拉伸作用;作用在挂钩上的力才是使弹簧伸长的力,弹簧测力计的示数是拉伸弹簧使弹簧发生形变的力的大小,而不是两端力的和,也不是两端力的差。
C
10.实验室中一个弹簧测力计因弹簧断裂而损坏。小红去掉断裂的一小段后,将剩余较长的一段弹簧重新安装好,并校准了零刻度。那么用这个修复的弹簧测力计测量时,测量值与原来测量值相比较,结果是( )
A.测量值比原来的大
B.测量值比原来的小
C.测量值与原来的一样大
D.以上三种情况都可能出现
B
解析:弹簧的伸长量与拉力成正比是针对同一根弹簧而言的,现在弹簧的原长缩短了,在拉力一定时,弹簧的伸长量也缩短了,指针移动的距离变小,而刻度盘刻度未变,相当于测量值变小。
11.在“橡皮泥上留下漂亮的指印”“跳板被跳水运动员压弯(如图)”两个现象中,发生的是不是弹性形变?说说你的理由。
解答:“橡皮泥上留下漂亮的指印”,橡皮泥发生的是塑性形变,因为橡皮泥在撤去外力后不能自动地恢复到原来的形状;“跳板被跳水运动员压弯”,跳板发生的是弹性形变,因为跳板在撤去外力后能自动地恢复到原来的形状。
(见教材P8动手动脑学物理)
12.如图所示,甲、乙两个同学用同一个弹簧拉力器来比试臂力,结果两个人都能把手臂撑直,谁用的拉力大?
本题考查弹簧的伸长量与拉力的关系。弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长,由于甲同学使弹簧的伸长量大,甲同学所用的拉力就大。
答:甲同学(或手臂长的同学)
13.如图,将椭圆形厚玻璃瓶装满水,把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶,观察细管中水面高度的变化。请你从力使物体产生形变的角度解释所看到的现象。
答:细管中的水面高度升高,用力捏厚玻璃瓶,瓶子变扁,水面升高。
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