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第六章
力和机械
6.2
弹力 力的测量和表示
我国跳水运动员在奥运会上屡夺冠军。在跳板跳水比赛中，运动员为什么要借助跳板起跳(图 6-2-1)
图6-2-1 发生形变的跳板能使运动员弹起
弹 力
跳板、弹簧、钢锯条、竹竿等物体在外力的作用下会发生形变，撤去外力时，又会恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。有些物体，如橡皮泥等发生形变后不能恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。
在图6-2-2 中，我们用手拉弹管的同时，感觉弹簧对手也有力的作用。物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力 (elastic force)。
跳水运动员就是利用跳板变形时产生的弹力使自己高高地弹起，从而在空中完成各种翻腾动作的。
弹力的方向总是与使物体发生形变的外力方向相反，并作用在同一条直线上。
测量力的大小
人们常用弹簧测力计来测量力的大小。实验表明，在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，会被拉得越长(图6-2-2)，弹测力计就是根据这个原理制成的。
用弹簧测力计测量力的大小
1. 观察弹簧测力计的结构
(1) 仔细观察图6-2-3所示的弹簧测力计，它主要由刻度板、弹簧和指针等部件组成。
刻度板上的字母“N”是国际单位制中力的单位“牛顿”。
图6-2-3 弹簧测力计
(2) 这个弹簧测力计的测量范围是0~5N，分度值为 0.1 N。
2. 阅读弹簧测力计的使用说明(摘要)
(1) 测量前要使指针对准零刻度线，若有偏差，可通过调零拉扣进行校正，这一步骤叫做调零。
(2) 测量时，先要明确弹簧测力计的测量范围和分度值，被测力的大小应在测量范围之内。
(3) 测量时，弹簧测力计的弹簧伸长方向要与所测力的方向在同一条直线上。
3. 感受力的大小
参照图 6-2-4，用手拉弹簧测力计，观察并感受 1 N、2 N、4N 力的大小。
图6-2-4 感受力的大小
力的示意图
我们知道，力有三要素。怎样形象地表示力的三要素呢 物理学中，常用力的示意图来表示力。具体来说，就是用一条带箭头的线段来表示力，线段的起点表示力的作用点，箭头的指向表示力的方向。
如图6-2-5(a) 所示，手指用 5N 的力向下拉钩了，图 6-2-5(b) 就是手指拉力的示意图。
图6-2-5 手指拉钩子及手指拉力的示意图
在图6-2-5(b)中，力的方向、大小和作用点是怎样表示的
箭头表示力的方向，箭头旁边标注的“F＝5 N”表示力的符号及力的大小，线段的起点表示力的作用点。
1. 下列关于弹力的说法中正确的是( )
A. 只有弹簧、橡皮筋才能产生弹力
B. 只要物体发生形状变化就会产生弹力
C. 弹力的大小只跟物体形状变化的程度有关
D. 任何物体都有一定的弹性限度，因此弹力不可能无限大
D
2. 实验室里常用的测力计是___________，它是根据在一定的范围内，拉力越大，弹簧___________的原理制成的。分别用如图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码的重力，正确的持握方式是_______ (选填“甲”或“乙”)；图甲中弹簧测力计的示数是______N。
弹簧测力计
伸长越长
甲
2.2
3.(2024·新疆中考)请在图中画出小球受到的拉力下的示意图。
O
F
自我评价与作业
1. 如图6-2-6所示，弹簧测力计的测量范围和分度值各是多少 这个弹簧测力计能否直接用来测量力的大小 为什么
这个弹簧测力计的分度值是 0.1 N，量程是 0~5 N。这个弹簧测力计不能马上用来测量力的大小，因为指针没有指在零刻度线上，弹簧测力计在使用前要校零。
2. 试用弹簧测力计测量一根头发所能承受的最大拉力。
将头发一端系在弹簧测力计的挂钩上，另一端系住放在地上的重物，缓慢增大手对弹簧测力计的拉力，观察弹簧测力计的示数，当这根头发断开时，弹簧测力计的示数即一根头发所能承受的最大拉力 (保证拉重物的过程中重物不离开地面)。
3. 如图 6-2-7 所示，在水平桌面上放有一木块，木块上点 A 受到一个大小为 20 N、方向与水平面成 θ＝30°角的向右上方的推力，画出这个推力的示意图。
图 6-2-7
30°
F＝20N
4. 将一薄钢条的下端固定，分别用不同的力去拉它，使其发生如图 6-2-8 所示的各种形变。
图6-2-8
(1)能说明力的作用效果与力的大小有关的是图_____和图_____。
(2)能说明力的作用效果与力的方向有关的是图_____和图_____。
(3)能说明力的作用效果与力的作用点有关的是图____和图____。
(a)
(b)
(a)
(c)
(a)
(d)
5. 画出图6-2-9 中各力的示意图。
(a) 用 100N 的力水平向右推小车，小车受到的推力
(b) 用 300N 的力沿着斜向上的方向拉小车，小车受到的拉力
图 6-2-9
F＝100N
F＝300N
17 世纪，英国科学家胡克(1635-1703)用弹簧做了大量的实验后发1现：当弹簧的伸长量在一定范围内时，它的伸长量与其所受拉力的大小成正比。这个规律后来被叫做胡克定律。
接下来，让我们进行以下探究实验。
1. 探究弹簧测力计的原理
参照如图 6-2-10 所示的装置，将弹簧悬挂起来，下面挂上不同的钩码，分别测出弹簧各次的伸长量(图6-2-11)。
图6-2-11 弹测力计原理示意图
通过这个实验，得出的结论与胡克定律相符吗
相符。
2. 制作橡皮筋测力计
橡皮筋的拉伸与弹簧类似，在一定范围内，它的伸长量与其受到拉力的大小成正比。请用橡皮筋、铁丝、硬纸板等，设计制作一个橡皮筋测力计，并用橡皮筋测力计完成上面的探究实验。
实验探究时，将橡皮筋当作弹簧，在硬纸板上画上刻度当作刻度板，用铁丝做成指针、挂钩、吊环等完成实验。

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