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弹力
弹簧测力计
第2节 弹力
①知道物体有弹性与塑性等不同的性质。
②知道什么是弹力及弹力产生的原因。
第2节 弹力
③知道在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长。
④学会弹簧测力计的使用方法。
这些现象与弯曲的撑竿、弯曲的跳板、绳索产生的弹力有关。
今天我们就来探究其中的奥秘。
第2节 弹力
跳板、跳台、绳索有什么特点？它们是怎样对运动员产生力的作用呢？
蹦极中的选手为什么下落到最低点后又会上升呢？
弹 力
一、弹力
用力分别压缩、拉伸弹簧、拉橡皮筋，松手后，物体能否恢复原状？
在受力时，会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做 弹性。
这种形变称 弹性形变。
①弹性
都能恢复原状
一、弹力
像上面的一些物体形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做塑性。
这种形变称塑性形变。
②塑性
不能恢复原状
用力挤压橡皮泥；面团加工食品；陶土加工过程中。当人们松手后，物体能否恢复原状？
一、弹力
下列物体的形变哪些属于弹性形变？
篮球、弹簧和弯曲的弓都属于弹性形变；
在沙滩上留下的脚印是塑性形变。
打篮球
弯曲的弓
拉弹簧
沙滩脚印
一、弹力
常见的形变有：拉伸形变、压缩形变、弯曲形变、扭曲形变等。
常见的形变形式
一、弹力
直尺、橡皮筋、撑竿等，在受力时会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做_______。这种形变称________。
有些物体，如面团、沙滩等，形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做_______。这种形变称__________。
总结
塑性和弹性
一、弹力
③弹性限度：
物体的弹性有一定的限度，超过这个限度就不能恢复到原来的形状。
例如，使用弹簧时，不能超过它的弹性限度，否则会使弹簧损坏。
一、弹力
①物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
我们拉长弹簧、压弯弹簧、拉橡皮筋时，可以感受到它们对手有力的作用。
受力情况
力的产生
分析杯子放在木板上时，杯子和木板间发生的弹力情况。
实例分析
一、弹力
F压
木板受到杯子的压力F压
杯子受到木板的支持力F支
F支
压力F压：是由于杯子发生了
弹性形变而产生的弹力。
支持力F支：是由于木板发生了
弹性形变而产生的弹力。
以杯子研究对象
以木板研究对象
一、弹力
②弹力产生的条件
撑杆跳高时，
竿子发生弯曲
人在地面行走，
人与地面都发生形变
手按气球，气球发生形变
以上物体间均发生了弹力的作用。
一、弹力
①在水平地面上，有两个篮球刚好接触，它们之间有没有弹力呢？它们与地面间有没有弹力呢？
②小华同学起跳后，他与地面间有没有弹力呢？
它们之间没有弹力。尽管刚好接触，但是两个篮球间没有发生形变，所以没有弹力。
两个篮球与地面之间有弹力。因为篮球与地面都要发生形变（很小，我们看不到），所以有弹力。
人与地面之间没有弹力。因为没有接触，不存在力的作用。
①由于人压在跳板上，跳板发生_____，要向_____ （选填“上”或“下”）恢复原状，所以对人产生了力的作用，这个力通常叫做_____。
②由于跳板对人有向上的支持力，人也要发生形变，所以人要向______（选填“上”或“下”）恢复原状，所以对跳板产生了力的作用，这个力通常叫做_____。
一、弹力
典例1. 运动员站在跳板上，这里人与跳板间发生了力的作用。
③跳板对人有力的作用，人对跳板有力的作用，这两个力属于弹力的有： ______（选填“都是”、“只有一个是”或“都不是”）
一、弹力
F压
F支
典例1. 运动员站在跳板上，这里人与跳板间发生了力的作用。
①由于人压在跳板上，跳板发生形变，要向上恢复原状，所以对人产生了一个向上的支持力F支，支持力是弹力。
②由于跳板对人有向上的支持力，人也要发生形变，所以人要向下恢复原状，所以对跳板产生了向下的压力F压， 压力也是是弹力。
③跳板对人的支持力F支与人对跳板的压力F压都是因物体发生弹性形变产生的，所以都叫做弹力。
①由于人压在跳板上，跳板发生_____，要向_____ （选填“上”或“下”）恢复原状，所以对人产生了力的作用，这个力通常叫做________。
②由于跳板对人有向上的支持力，人也要发生形变，所以人要向______（选填“上”或“下”）恢复原状，所以对跳板产生了力的作用，这个力通常叫做_______。
一、弹力
典例1. 运动员站在跳板上，这里人与跳板间发生了力的作用。
③跳板对人有力的作用，人对跳板有力的作用，这两个力属于弹力的有： ______（选填“都是”、“只有一个是”或“都不是”）
F压
F支
形变
上
支持力
下
压力
都是
一、弹力
F支
F压
因为物体形变的方向与水平面垂直。杯子放在水平木板上时，杯子和木板间的弹力方向都与水平面垂直。
①分析杯子放在水平木板上时，杯子和木板间的弹力方向。
弹力的方向
杯子对木板的压力使木板向下发生形变，木板对杯子的支持力F支的方向向上。
木板对杯子的弹力使杯子向上发生形变，杯子对木板的压力F压的方向向下。
弹力的方向与物体形变的方向相反
②分析线与灯之间的弹力方向
F拉
F拉
一、弹力
弹力的方向与物体形变的方向相反
线对灯有竖直向上的拉力，使电灯向上发生形变，电灯对线的拉力竖直向下。
电灯对线有竖直向下的拉力，线向下发生形变，线对灯的拉力方向竖直向上。
一、弹力
木板
F支
F压
F支
F压
③分析杯子放在倾斜木板上时，杯子和木板间的弹力方向
杯子放在倾斜木板上时，杯子与木块发生形变的方向都与斜面垂直。所以杯子对斜面压力F压的方向、木板对杯子支持力F支的方向都与斜面垂直。
一、弹力
弹力的方向
弹力的方向与物体形变的方向相反
④归纳结论
如果两个物体接触处是平面时，弹力的方向都与该平面垂直。
如果两个物体接触处是点时，弹力的方向都与物体形变的方向相反。
F支
F压
F支
F压
F拉
F拉
一、弹力
物体间的压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。
常见的弹力
F压
F推
杯子放在水平木板上时，杯子和木板间的作用力是弹力。
人拉车时，人、绳子、车他们之间的力都是弹力。
人推车时，人和车之间的力都是弹力。
F支
F推
弹簧测力计
二
你有没有发现？在生活中，用力拉同一根弹簧时，用的力越大，弹簧伸的越长。
二、弹簧测力计
弹簧伸长的长度与受到的拉力有什么关系？
下面一起探究弹簧伸长的长度与受到的拉力的关系。
△x=l1-l0
L0
L1
△x
弹簧伸长的长度△x是指弹簧受力后的长度减去原来的长度。
伸长的长度△x
弹簧伸长量与所受拉力大小的关系
轻质弹簧、几个质量相同的钩码(每个钩码
施加的拉力为0.5 N)、刻度尺、铁架台。
①将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长。
L0
L1
②将钩码挂在弹簧的下端，在静止时测量弹簧的总长度L1，填写在记录表格里。
二、弹簧测力计
实验器材
实验步骤
③改变所挂钩码的数量，重复前面的过程。
二、弹簧测力计
弹簧原长 L0（cm） 拉力F （N） 弹簧长度 L（cm） 弹簧的伸长量
△L= L- L0（cm）
12.56 0.5 12.96 0.5
1.0 13.36 1.0
1.5 13.76 1.5
2.0 14.16 2.0
2.5 14.56 2.5
3.0 14.96 3.0
（每个钩码对弹簧的拉力均为0.5 N）
实验数据
二、弹簧测力计
根据实验数据，以拉力为横坐标，弹簧的伸长量为纵坐标，画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。
分析表中数据和图像可知：
实验结论
数据处理
在一定限度（弹性限度）内，弹簧的伸长量与拉力的大小成正比。
超过弹性限度后，弹簧不能恢复原状。
二、弹簧测力计
①弹簧测力计
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。
②原理
测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
③构造
主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。
弹簧测力计
1
挂钩
拉杆
单位
刻度盘
弹簧
指针
二、弹簧测力计
圆桶式测力计
平板式测力计
物理实验室常用的弹簧测力计
二、弹簧测力计
弹簧秤
托盘秤
握力计
生活中常见的弹簧测力计
二、弹簧测力计
①弹簧测力计的量程即测量范围，如图所示弹簧测力计的量程为：
②最小分度值：
弹簧测力计的量程与分度值
2
③现在力的大小为：
如图所示这是一个弹簧测力计的刻度盘，弹簧测力计的最小分度值为________。
所测力的大小为________。
0 ∽ 5N
0.2N
2.8N
0.05牛
1.15牛
二、弹簧测力计
2. 检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，
如果不在，应该把指针调节到零刻度线上。
1. 观察弹簧测力计的量程，并认清它的每个小格表示多少牛。
3. 用力拉弹簧测力计的挂钩，分别使指针指到
1N、3N、5N的位置，感受1N、3N、 5N的力。
二、弹簧测力计
①把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测量出文具袋对弹簧测力计的拉力F1=______。
②用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力的拉力F2=_______。
4. 测量身边小物体对弹簧测力计的拉力。
2.8牛
1.4牛
二、弹簧测力计
5. 总结使用弹簧测力计时应该注意的几点操作要求
①测量前，用手轻轻地来回拉动几次，避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
②看指针是否指在“0”刻度，要沿所测力的方向调“0”。
③观察弹簧测力计的量程和分度值，使用时选择量程合适的测力计。
④测量时，要使弹簧测力计受力的方向沿弹簧的轴线方向；
⑤读数时，应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态，视线必须与刻度盘垂直。
一、弹力
倒挂使用
测量的力没有
通过弹簧中心轴线
想一想：弹簧测力计倒挂使用时，测量值偏大还是偏小？
6. 弹簧测力计使用的错误方法
弹簧测力计倒挂使用时，测量值偏大，因为弹簧测力计的外壳也对弹簧有拉力。
一、弹力
视频观看《弹簧测力计》
二、弹簧测力计
材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力。通常包括弹性与塑性、脆性与韧性等。无论是何种材料，受力时一般要发生形变。有的发生弹性形变、有的发生塑性形变。不同材料发生弹性形变、塑性的形变的难易程度不同。
有些材料当受力达到一定值时，会突然断裂，且无明显的塑性形变，这种性质叫做脆性。例如，轻轻一掰，饼干就会变成碎片。
力学性能是选择材料时的重要指标。
材料的力学性能
二、弹簧测力计
1986年1月28日挑战者号航天飞机在升空时意外爆炸，举世震惊。被随后的事故调查中，物理学家用一个简单的实验说明了问题的原因，航天飞机上有一个环形圈，他嵌在在火箭两个部件的结合处，为的是防止燃料从裂缝泄露出来。发射当天的天气非常寒冷，环形圈变得非常的坚硬。密封效果变差，造成燃料泄漏，酿成惨剧。
随着科技的发展，人们逐渐发明了很多具有特殊力学性能的新材料。有的材料不但很轻，而且强度很高，例如铝合金，碳纤维等。有的合金材料还具有形状记忆功能，用这种材料制成的产品，经过冷却，可以揉做一团，受热以后形容会自动的恢复。
动手动脑学物理
三
三、动手动脑学物理
1. 在“橡皮泥上留下漂亮的指印”、“跳板被跳水运动员压弯” 两个现象中，发生的是不是弹性形变？说说你的理由。
橡皮泥发生的不是弹性形变；跳板发生的是弹性形变。因为撤去对橡皮泥施加的力后，橡皮泥不能自动恢复原状，所以橡皮泥发生的不是弹性形变。
而当跳水运动员离开跳板后跳板能够恢复原状，所以跳板发生的是弹性形变。
三、动手动脑学物理
2. 小强用弹簧拉力器锻炼身体，刚拉开时没感到太费力，可是两手拉开的距离越大，就感到越费力。这是什么原因？
这是因为弹簧产生的弹力的大小与弹簧发生弹性形变的程度有关。在弹簧的弹性限度内，弹簧的形变越大，产生的弹力越大。因此两手拉开的距离越大感觉越费力。
三、动手动脑学物理
3. 试分析一个旧弹簧测力计
不能准确测量力的原因。
因为旧弹簧测力计的弹簧会因使用时间长了而失去原有的弹性，使弹簧的变形系数发生了变化，指针无法与原来的刻度相对应，测出来的力自然不再准确。
三、动手动脑学物理
4. 请读出图 7.2-5中两个弹簧测力计的示数。圆筒测力计每个小格表示0.1N。
答案
圆筒测力计的示数是1.5N ，条形盒测力计的示数是1.15N。
三、动手动脑学物理
5. 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。
细管中水面高度上升。因为力是使物体发生形变的原因，当用双手挤压玻璃瓶时，玻璃瓶发生形变，容积减小，从而使细玻璃管内的水面上升。
课堂总结
四
四、课堂总结（一）
弹性：物体受力发生形变，不受力能自动恢复原状
原理：在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力大小成正比
作用：测量力的大小的器材。
弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力。
塑性：物体形变后，不能自动地恢复到原来的形状
使用
方法
方向：与物体发生形变的方向相反，与接触面垂直
大小：与弹性、形变的程度有关。
弹力
④读：读数时，视线应该正对刻度线。
①看：看清楚量程和分度值。
②调：把指针调到零刻度线上。
③测：测量时，要是弹簧伸长的方向沿力的方向
四、课堂总结（二）
视频总结——《弹力》
课堂练习
五
五、课堂练习
解
析
弹簧、气球是弹性形变，能恢复原状。
但橡皮泥是塑性形变，不能恢复原状。
1. 用力作用在弹簧、气球、橡皮泥上，物体有什么变化？松手后，结果有何不同？
五、课堂练习
2. 下列现象中，发生了弹性形变的是（　　）
A．橡皮泥上留下漂亮的指印
B．跳水跳板被运动员压弯
C．粉笔掉到地上断成两截
D．饼干一捏变成碎片
B
解
析
物体在受力时，会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状，物体的这种形变称弹性形变。
跳板被运动员压弯，撤去外力后能恢复原状，发生的是弹性形变。
五、课堂练习
3．篮球掉在地上，马上会弹起来，使篮球由下而上运动的力是_________，它是由于________(选填“篮球”或“地面”)发生了_________形变而产生的。
4．如图所示，一个玻璃瓶中装满水，把一根细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中，用手捏玻璃瓶时，发现玻璃管中液面升高，说明力可以改变物体的________
(选填“形状”或“运动状态”)；松开手后，
发现玻璃管中液面回到原来位置，说明玻璃
瓶发生的是_______形变。
弹力
地面
弹性
形状
弹性
解
析
五、课堂练习
5. 下列关于弹力产生条件的说法中，正确的是（ ）
A.物体间不相互接触，也能产生弹力
B.只要两物体接触就一定会产生弹力
C.只有弹簧才能产生弹力
D.两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力
D
产生弹力的条件是：两个物体直接接触且互相挤压发生弹性形变。所以只有D正确。
解
析
一、弹力
6. 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的另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是（　　）
A．弹簧对手的拉力
B．手对弹簧的拉力
C．墙对弹簧的拉力
D．以上说法都不正确
A
“弹簧形变产生的力”，即弹簧对其他物体的弹力（手或墙），所以施力物体为弹簧，受力物体为手。故A正确。
五、课堂练习
7. 在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中：
①根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是_________。
A.力可以改变弹簧的形状
B.力可以改变弹簧的运动方向
C.力可以改变弹簧的运动快慢
②在进行图所示的实验前，应将弹簧测力计沿________方向放置，然后进行调零。
A
水平
解
析
五、课堂练习
8.下列所提到的力不是弹力的是（　　）
A．吊绳对水桶的拉力
B．桌面对茶杯的支持力
C．坐在椅子上的人对椅子的压力
D．磁铁间的吸引力
弹力产生的两个条件：
（1）两物体相互接触；（2）接触后发生弹性形变。
D选项中磁铁间的吸引力不是弹力，其他三种情况都是弹力。
D
五、课堂练习
9．一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．木板形变是由于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
C
解
析
木板和足球均发生了弹性形变，他们之间有弹力的作用。
足球受到的支持力是木板产生的弹力，木板受到的压力是足球产生的弹力；所以木板形变是由于足球产生弹力造成的，不是木板产生弹力造成的，C是错误的。
甲
10. 小华在练习使用弹簧测力计测量拉力时，他先将测力计竖直放置，反复几次轻拉挂钩后，测力计的指针位置如右图甲所示。
（1）此测力计的量程是________N。此时他用3N的拉力拉挂钩时，静止后，测力计的示数应该_______3N（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）在老师的指导下，小华调整了测力计，将某物体悬挂在挂钩上。物体静止后，指针指在如图乙所示的位置，此时弹簧测力计上的数是_________N。
0~5
3.6
大于
乙
五、课堂练习

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