6.2 弹力 力的测量和表示(导学案)【教师版 学生版】

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6.2 弹力 力的测量和表示(导学案)【教师版 学生版】

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6.2 弹力 力的测量和表示 (导学案)
【学习目标】
1. 从运动员跳水、用手拉弹簧及橡皮泥变形等实例分析总结形变的特点,从而引出弹性形变与弹力的关联,进一步认识弹力的概念及其产生的条件。(物理观念)
2. 根据胡克定律认识弹簧测力计的原理,观察测力计的构造,学习弹簧测力计的正确使用,通过弹簧测力计的使用练习,提高学生的动手操作能力。(科学探究)
3. 根据前面所学内容,从力的三要素各点学习力的示意图,学会用力的示意图正确表示力,从而建立起力学中的模型分析思维,将较为抽象的力学知识具象化,提升学生的作图及力学分析思维。(科学思维)
【学习重点】弹力及其产生条件;弹簧测力计的使用;力的示意图的画法
【学习难点】弹力的产生条件;弹簧测力计的正确使用
【自主预习】阅读教材第8页第2节《弹力 力的测量和表示》,并完成以下内容:
1. 弹力
(1)弹性与塑性
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。
(2)弹力
物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
2. 测量力的大小
观察弹簧测力计的结构
(1)仔细观察弹簧测力计,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”。
(2)这个弹簧测力计的测量范围是 0 ~ 5 N,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. 力的示意图
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。
我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【合作探究】
探究一、弹力的理解
1.弹力
弹性: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。撤去外力后能恢复到原来的形状,这种形变称为弹性形变。例如,弹簧、橡皮筋等发生的是弹性形变。
塑性: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。撤去外力后不能自动恢复到原来的形状,这种形变称为塑性形变。例如,面团、橡皮泥等发生的是塑性形变。
我们用手拉弹簧的同时,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。像常见的压力、支持力、拉力也是属于弹力。
★特别提醒 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。
2.弹力的判断
物体是否直接接触,若不接触一定没有弹力。
接触处是否相互挤压或拉伸,只有接触且相互挤压或拉伸才能产生弹力。
我们可以假设将接触物体撤去,判断研究对象是否能维持现状。若能维持现状,则接触物体对研究对象没有弹力;若不能维持现状,则有弹力。
【例题1】(1)中国跳水队被称为“梦之队”,跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,产生的竖直向上的 力使运动员向上运动,该力的大小与跳板的 有关。
【答案】弹性 弹 形变程度/弹性形变量
【解析】[1]跳水运动员向下压跳板,松手后跳板能恢复原状并将运动员弹起,这种形变是弹性形变。
[2]跳板发生弹性形变,要恢复原状,对运动员施加竖直向上的弹力。
[3]在弹性限度内,弹力大小与跳板的形变程度或弹性形变量有关,形变越大,弹力越大。
(2)如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,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
【答案】A
【解析】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,弹簧发生了弹性形变,弹簧产生弹力,弹力的施力物体是弹簧,弹力的受力物体是人手和墙壁;所以弹簧形变产生的力,是弹簧对墙壁的拉力、弹簧对手的拉力,故A正确,BCD错误。
故选A。
探究二、测量力的大小
1.弹簧测力计的结构
图例 原理 结构
在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越长,弹簧测力计就是根据这个原理制成的。 (1)如图所示的弹簧测力计,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”。 (2)这个弹簧测力计的测量范围是0~5N,分度值为0.1N。
2.弹簧测力计的使用
图例 使用方法
(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。
【例题2】(1)关于弹簧测力计的制作原理(在弹性限度内)以下说法正确的是( )
A.弹簧长度越长,弹簧受到的拉力越大
B.量程越大,弹簧受到的拉力越大
C.拉力越大,弹簧的长度越长
D.拉力越大,弹簧的伸长量越大
【答案】D
【解析】A.弹簧变化的长度越长,弹簧受到的拉力才越大,故A错误;
B.量程越大,弹簧可以受到的最大拉力越大,故B错误;
C.拉力越大,弹簧的长度变化量越大,与长度无关,故C错误;
D.在弹性限度内,拉力越大,弹簧的伸长量越大,故D正确。
故选D。
(2)关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及最小分度值分别是0~5N和1N
B.弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力而无法测出水平方向上的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
【答案】D
【解析】A.量程是指测量的最大值,从图中看是0~5N,正确。最小分度值(即分度值)是指相邻两刻度线之间的数值差。图中每一大格是1N,分为5小格,所以每小格代表,所以最小分度值是0.2N,不是1N,故A错误;
B.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。所以,弹簧伸长越长,说明受到的拉力越大,故B正确。
C.弹簧测力计可以测量任意方向的拉力,只要拉力方向与弹簧轴线一致即可。实际使用中,常用于水平方向测拉力,故C错误;
D.这是不一定的。弹簧长度取决于设计,如弹簧的粗细、材料、匝数等。例如:一个量程大但弹簧较粗、刚度大的测力计可能比量程小但弹簧较软的更短,故D错误。
故选 B。
探究三、力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。就是用一条带箭头的线段来表示力,线段的长短表示力的大小,线段的起点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向。 如图所示,手指用5N的力向下拉钩子,图就是手指拉力的示意图。
【例题3】(1)质量为10kg的物体放在水平地面上,人用与水平地面成60°的30N的力拉物体,四个同学分别画出了拉力的图示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.图中拉力F的方向与水平方向的夹角不确定,则拉力的图示错误,故A错误;
B.图中拉力F的长度超过3格,则拉力的图示错误,故B错误;
C.图中拉力F的图示没有标出拉力F的大小,则拉力的图示错误,故C错误;
D.由题意可知,拉力F的大小为30N,F的方向与水平方向成60°角,且斜向右上方,结合力的三要素,则拉力F的图示正确,故D正确。
故选D。
(2)如图所示,水平桌面上有一小车,车上A点受到一个大小为6N,方向水平向右的拉力,请用力的示意图画出这个拉力。
【答案】
【解析】拉力的作用点在A点,方向为水平向右,大小为6N,如图所示:
【归纳整理】
【课堂练习】
1、如图所示一只杯子放在水平桌面上,下列说法正确的是( C )
A.杯和桌均不发生形变
B.桌对杯的支持力是因为杯子发生了形变
C.杯对桌的压力是因为杯子发生了形变
D.杯对桌的压力是因为桌面发生了形变
2、下列有关弹力的说法,正确的是( B )
A.相互接触的物体之间一定能产生弹力
B.两个物体接触,不一定产生弹力
C.只要物体发生形变就会产生弹力
D.物体间不直接接触也可能产生弹力
3、如图所示,水平地面上并列放着两个相互接触的静止木箱甲和乙,则( A )
A.甲和乙之间没有弹力
B. 甲对乙有弹力,乙对甲也有弹力
C. 只有甲对乙有弹力
D. 只有乙对甲有弹力
4、如图所示,跳水运动员在起跳前压弯跳板,因跳板形变后要恢复原状所产生的力是( B )
A.脚对跳板的压力 B.跳板对脚的支持力
C.跳板受到的重力 D.运动员受到的重力
5、关于弹簧测力计的使用,说法正确的是( C )
A.弹簧测力计使用时必须要竖直放置,不能倾斜
B.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与受到的拉力成正比
C.使用弹簧测力计之前,要注意观察指针是否在零刻线和分度值、量程
D.如图所示,此时弹簧测力计的示数为3.3N
6、如图,正确使用弹簧测力计的是( B )
A.甲、丙 B.甲、乙
C.乙、丙 D.丙、丁
7、如图所示,弹簧测力计的读数正确的是( B )

A.2.1N B.2.2N C.3.4N D.3.8N
8、(1)弹簧测力计使用前必须 调零、观察量程、认清分度值。如图甲、乙为不同的弹簧测力计,现要测量一个约为1.5N的拉力,选用 乙弹簧测力计测量结果更准确。图丙中手的拉力为 1N。
(2)如图丁所示,弹簧测力计的分度值为 0.2N;若将弹簧测力计在水平方向调零后,在竖直方向测量物体的重力,测出物体的重力将 偏大(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(3)如图戊所示,圆筒测力计使用前要调零,看清量程和分度值;使用中,测得空桶重为G,则桶中水重为 0.5G。
9、用一个刻度准确的弹簧测力计,没有调零就直接去测量大小为2N的力,弹簧测力计的示数是2.2N,若直接用它去测另一个力,弹簧测力计的示数变为4.3N,则被测力的大小为( A )
A.4.1N B.4.3N C.4.2N D.无法确定
10、在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加一个力F1、F2,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数如图所示,则F1、F2的大小分别为( B )
A.2N 2N B.4N 4N
C.0N 0N D.8N 4N
11、在教材安排的“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中:
(1)模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;
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)使用弹簧测力计测量力的过程中,有如下操作:
①把待测物体加在挂钩上;
②观察弹簧测力计的量程,弄清刻度上每一小格表示多少牛顿;
③调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻线);
④待指针稳定后读数。
关于测力计的正确使用,合理的顺序是 ②③①④;
(3)实验方案要求:用手拉挂钩,使指针指到0.1N、0.5N,这样安排的目的是:感受不同的拉力同时检查弹簧拉伸是否灵活;
(4)如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受的拉力为 3.2N;
12、大雁塔的四角都挂着铃铛,每当风吹拂铃铛时,铃铛会发出悦耳的声音。请在图中画出铃铛受到拉力F的示意图。
13、如图弹簧—端固定在墙壁上,用手向左按压弹簧另一端。请画出弹簧对手的弹力示意图。
14、如图所示,小车受到大小为30N的水平向右的拉力,试作出这个拉力的示意图。
【课后巩固】
1.下列现象中,没有发生弹性形变的是( )
A.被压弯的锯条 B.被压缩的弹簧
C.被挤压后的橡皮泥 D.被拉弯的竹子
【答案】C
【解析】物体受力发生形变,撤去外力后,能够恢复原状的形变叫弹性形变;物体发生形变后,撤去外力不能恢复原状的性质叫塑性形变。
ABD.被压弯的锯条、被压缩的弹簧、被拉弯的竹子松手后都会恢复原状,属于弹性形变,故ABD不符合题意;
C.橡皮泥在失去外力后会保持现有的形状,属于塑性形变,故C符合题意。
故选C。
2.下列有关弹力的说法,正确的是( )
A.互相接触的两物体,一定产生弹力作用
B.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
C.从力的性质来看,压力、支持力都属于弹力,拉力不属于弹力
D.在弹性限度内,使物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大
【答案】D
【解析】A.互相接触的两物体,只有当相互挤压、产生弹性形变时才产生弹力,故A错误;
B.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生弹性形变而产生的,故B错误;
C.压力、支持力、拉力都属于弹力,都是由于物体发生弹性形变要恢复原状产生的,故C错误;
D.力可以使物体发生形变,力的大小会影响力的作用效果,在弹性限度内,使某一物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大,故D正确。
故选D。
3.如图所示,小红将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,探究弹簧的伸长量与它受到的拉力之间的关系,将数据记录在表格中。下列说法正确的是( )
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度L/cm 6.5 7.5 8.5 9.5 10.0 10.2 10.3
伸长量△L/cm 0 1.0 2.0 3.0 3.5 3.7 3.8
A.弹簧的原长是3.8cm
B.当拉力为2.0N时,弹簧伸长了3cm
C.由表格数据可知,拉力在0-1.5N时,弹簧的伸长量与拉力成正比
D.当弹簧伸长量为1.5cm时,拉力大小为1.5N
【答案】C
【解析】A.由表中数据可知,当拉力为零时,弹簧的长度为6.5cm,即弹簧的原长为6.5cm,故A错误;
B.由表中数据可知,当拉力为2.0N时,弹簧长度为10.0cm,弹簧伸长量为10.0cm-6.5cm=3.5cm,故B错误;
C.由表格数据可知,拉力在0-1.5N时,弹簧的伸长量与拉力的关系为,所以弹簧的伸长量与拉力成正比,故C正确;
D.由表中数据可知,当拉力为0.5N时,弹簧伸长1.0cm,则当弹簧的伸长量为1.5cm时,拉力为,故D错误。
故选C。
4.下列测量工具或器材中,利用弹力工作的是( )
A.刻度尺 B.弹簧测力计 C.液体温度计 D.铅垂线
【答案】B
【解析】A.刻度尺没有利用弹性形变产生的弹力来测量长度,只是通过刻度读取长度。故A不符合题意;
B.弹簧测力计的核心部件是弹簧,当挂钩受到拉力时,弹簧发生弹性形变,弹簧的伸长量与弹力(拉力)大小成正比,从而通过刻度显示力的大小。它是直接利用弹力工作的工具。故B符合题意;
C.液体温度计利用的是 “液体的热胀冷缩” 原理,温度变化时,液体体积膨胀或收缩,对应不同温度刻度,与弹力无关。故C不符合题意;
D.铅垂线利用的是 “重力的方向竖直向下” 原理,铅锤受重力竖直下垂,指示竖直方向,与弹力无关。故D不符合题意。
故选B。
5.如图所示,弹簧测力计的示数是( )
A.8N B.4N C.0N D.6N
【答案】B
【解析】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了4N的力,所以弹簧测力计的示数为4N。
故选B。
6.如图所示,将足球放在一块长木板上静止,木板与足球均发生弹性形变;使木板发生形变的力是足球对木板的 力;此处说明力的其中一个作用效果是: 。
【答案】 压 见解析
【解析】[1][2]由于足球受到重力,会对木板产生压力,该压力使得木板发生了形变,说明力可以改变物体的形状。
7.如图所示,弹簧的右端连接着小球,当小球在水平地面上向左运动压缩弹簧时,弹簧对小球的弹力方向为水平 。
【答案】向右
【解析】当小球在水平地面上向左运动压缩弹簧时,弹簧发生形变,弹簧要恢复其原状,对小球产生了一个水平向右的弹力。
8.某同学在探究弹簧的伸长量与所受的拉力的关系时,绘制的弹簧的长度L与弹簧受到的拉力F的关系图像如图所示。由图可知,当弹簧受到的拉力为4N时,弹簧的伸长量为 cm。
【答案】2
【解析】由图可知,弹簧的原长L0=2cm,当弹簧受到的拉力为6N时,弹簧的长度为5cm,弹簧的伸长量ΔL=5cm-2cm=3cm;当弹簧受到的拉力为1N时,弹簧的伸长量,则弹簧受到的拉力为4N时,弹簧的伸长量ΔL'=0.5cm×4=2cm。
9.如图甲所示,将一个物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;如图乙所示,把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 2.2 变大
【解析】[1][2]图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第1个小格处,因此示数为2.2N,此时物体受到的重力与弹簧测力计的拉力平衡,所以物体的重力为2.2N;当弹簧测力计倒过来使用时,除了要测量物体的重力,还需额外承担弹簧测力计自身外壳的重力,因此,此时弹簧测力计的示数会大于物体实际的重力,即示数变大。
10.在“自制弹簧测力计”的活动中,同学们发现:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度越长。根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想。究竟谁的猜想正确呢 他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。
小明猜想:弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。
小丽猜想:弹簧的长度可能跟它受到的拉力成正比。
(1)如图是小明和小丽自制弹簧测力计的侧面图,挂钩下没挂重物时指针静止时指在A点,该位置应标记为 N;
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:
拉力(钩码总重)/N 0 0.5 1.0 1.5 2.5
弹簧的总长度/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 7.5
弹簧伸长的长度/cm 0 0.6 1.2 3.0
①没有挂钩码时,弹簧的原长= cm;
②补充表格中第3行的数据为 cm;
③分析表格中的数据,你认为实验能初步验证 的猜想是正确的。(选填“小明、小丽”)
(3)以下为小明使用已经制好的弹簧测力计测量力的情景,其中测量方法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)0
(2) 4.5 1.8 小明
(3)D
【解析】(1)弹簧测力计挂钩下没挂重物时指针静止时应指在零刻度线,故A点的位置应标记为0。
(2)[1]由表格可知,没有挂钩码时,弹簧伸长的长度为0,故此时弹簧的总长度为弹簧的原长,即4.5cm。
[2]弹簧伸长的长度=弹簧的总长 弹簧的原长,故表格中第3行的数据为6.3cm-4.5cm=1.8cm
[3]分析表格中的数据,弹簧伸长的长度与拉力的比值为定值1.2,故可以得出结论:弹簧伸长的长度跟它受到的拉力成正比,所以能初步验证小明的猜想是对的。
(3)在使用弹簧测力计时,拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向,且与被测力的方向在同一直线上,只有D中不在同一直线上,故测量方法错误的是D。
11.请在下图中画出灯笼所受的大小为2N的拉力F的示意图。(图中作用点已给出)
【答案】
【解析】 灯笼所受拉力的大小F=2N、方向沿绳子向上、作用点可以画在灯笼与绳子接触处,从作用点沿绳子向上的方向画一条带箭头线段,在箭头附近标上F=2N,如图所示:
12.如图所示某煤矿工人在A点用与水平面成30度角的150N的力拉着重为250N的车,使车向左运动,请画出这两个力的示意图。
【答案】
【解析】先画出小车的重心,过重心竖直向下画一箭头,标出重力的大小G=250N。
过A点画一水平线,过A点与水平方向成30°角向左上方画一箭头,标出拉力的大小F=150N,如图所示:
【课后自评】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
我的错题:
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6.2 弹力 力的测量和表示 (导学案)
【学习目标】
1. 从运动员跳水、用手拉弹簧及橡皮泥变形等实例分析总结形变的特点,从而引出弹性形变与弹力的关联,进一步认识弹力的概念及其产生的条件。(物理观念)
2. 根据胡克定律认识弹簧测力计的原理,观察测力计的构造,学习弹簧测力计的正确使用,通过弹簧测力计的使用练习,提高学生的动手操作能力。(科学探究)
3. 根据前面所学内容,从力的三要素各点学习力的示意图,学会用力的示意图正确表示力,从而建立起力学中的模型分析思维,将较为抽象的力学知识具象化,提升学生的作图及力学分析思维。(科学思维)
【学习重点】弹力及其产生条件;弹簧测力计的使用;力的示意图的画法
【学习难点】弹力的产生条件;弹簧测力计的正确使用
【自主预习】阅读教材第8页第2节《弹力 力的测量和表示》,并完成以下内容:
1. 弹力
(1)弹性与塑性
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 。
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 。
(2)弹力
物体由于发生 而产生的力叫做 。
2. 测量力的大小
观察弹簧测力计的结构
(1)仔细观察弹簧测力计,它主要由 、 和 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”。
(2)这个弹簧测力计的测量范围是 0 ~ 5 N,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 。
(2)测量时,先要明确弹簧测力计的 和 ,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 。
3. 力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。具体来说,就是用一条 来表示力,线段的 起点表示力的 , 表示力的方向。
我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【合作探究】
探究一、弹力的理解
1.弹力
弹性: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。撤去外力后能恢复到原来的形状,这种形变称为弹性形变。例如,弹簧、橡皮筋等发生的是弹性形变。
塑性: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。撤去外力后不能自动恢复到原来的形状,这种形变称为塑性形变。例如,面团、橡皮泥等发生的是塑性形变。
我们用手拉弹簧的同时,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。像常见的压力、支持力、拉力也是属于弹力。
★特别提醒 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。
2.弹力的判断
物体是否直接接触,若不接触一定没有弹力。
接触处是否相互挤压或拉伸,只有接触且相互挤压或拉伸才能产生弹力。
我们可以假设将接触物体撤去,判断研究对象是否能维持现状。若能维持现状,则接触物体对研究对象没有弹力;若不能维持现状,则有弹力。
【例题1】(1)中国跳水队被称为“梦之队”,跳水运动员在向下压跳板的过程中,跳板由于发生 (选填“弹性”或“塑性”)形变,产生的竖直向上的 力使运动员向上运动,该力的大小与跳板的 有关。
(2)如图所示,一根弹簧,一端固定在竖直墙上,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
探究二、测量力的大小
1.弹簧测力计的结构
图例 原理 结构
在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,会被拉得越长,弹簧测力计就是根据这个原理制成的。 (1)如图所示的弹簧测力计,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”。 (2)这个弹簧测力计的测量范围是0~5N,分度值为0.1N。
2.弹簧测力计的使用
图例 使用方法
(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。
【例题2】(1)关于弹簧测力计的制作原理(在弹性限度内)以下说法正确的是( )
A.弹簧长度越长,弹簧受到的拉力越大
B.量程越大,弹簧受到的拉力越大
C.拉力越大,弹簧的长度越长
D.拉力越大,弹簧的伸长量越大
(2)关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
A.弹簧测力计的量程及最小分度值分别是0~5N和1N
B.弹簧测力计的弹簧伸长越长,它所受的拉力就越大
C.使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力而无法测出水平方向上的拉力
D.量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
探究三、力的示意图
物理学中,常用力的示意图来表示力。就是用一条带箭头的线段来表示力,线段的长短表示力的大小,线段的起点表示力的作用点,箭头的指向表示力的方向。 如图所示,手指用5N的力向下拉钩子,图就是手指拉力的示意图。
【例题3】(1)质量为10kg的物体放在水平地面上,人用与水平地面成60°的30N的力拉物体,四个同学分别画出了拉力的图示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)如图所示,水平桌面上有一小车,车上A点受到一个大小为6N,方向水平向右的拉力,请用力的示意图画出这个拉力。
【归纳整理】
【课堂练习】
1、如图所示一只杯子放在水平桌面上,下列说法正确的是(  )
A.杯和桌均不发生形变
B.桌对杯的支持力是因为杯子发生了形变
C.杯对桌的压力是因为杯子发生了形变
D.杯对桌的压力是因为桌面发生了形变
2、下列有关弹力的说法,正确的是(  )
A.相互接触的物体之间一定能产生弹力
B.两个物体接触,不一定产生弹力
C.只要物体发生形变就会产生弹力
D.物体间不直接接触也可能产生弹力
3、如图所示,水平地面上并列放着两个相互接触的静止木箱甲和乙,则( )
A.甲和乙之间没有弹力
B. 甲对乙有弹力,乙对甲也有弹力
C. 只有甲对乙有弹力
D. 只有乙对甲有弹力
4、如图所示,跳水运动员在起跳前压弯跳板,因跳板形变后要恢复原状所产生的力是(  )
A.脚对跳板的压力 B.跳板对脚的支持力
C.跳板受到的重力 D.运动员受到的重力
5、关于弹簧测力计的使用,说法正确的是(  )
A.弹簧测力计使用时必须要竖直放置,不能倾斜
B.弹簧测力计的原理是弹簧的长度与受到的拉力成正比
C.使用弹簧测力计之前,要注意观察指针是否在零刻线和分度值、量程
D.如图所示,此时弹簧测力计的示数为3.3N
6、如图,正确使用弹簧测力计的是(  )
A.甲、丙 B.甲、乙
C.乙、丙 D.丙、丁
7、如图所示,弹簧测力计的读数正确的是(  )

A.2.1N B.2.2N C.3.4N D.3.8N
8、(1)弹簧测力计使用前必须 调零、观察量程、认清分度值。如图甲、乙为不同的弹簧测力计,现要测量一个约为1.5N的拉力,选用 弹簧测力计测量结果更准确。图丙中手的拉力为 1N。
(2)如图丁所示,弹簧测力计的分度值为 0.2N;若将弹簧测力计在水平方向调零后,在竖直方向测量物体的重力,测出物体的重力将 (填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(3)如图戊所示,圆筒测力计使用前要调零,看清量程和分度值;使用中,测得空桶重为G,则桶中水重为 G。
9、用一个刻度准确的弹簧测力计,没有调零就直接去测量大小为2N的力,弹簧测力计的示数是2.2N,若直接用它去测另一个力,弹簧测力计的示数变为4.3N,则被测力的大小为(  )
A.4.1N B.4.3N C.4.2N D.无法确定
10、在弹簧测力计的两侧沿水平方向各施加一个力F1、F2,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数如图所示,则F1、F2的大小分别为(  )
A.2N 2N B.4N 4N
C.0N 0N D.8N 4N
11、在教材安排的“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中:
(1)模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)使用弹簧测力计测量力的过程中,有如下操作:
①把待测物体加在挂钩上;
②观察弹簧测力计的量程,弄清刻度上每一小格表示多少牛顿;
③调整弹簧测力计指针的位置(对准零刻线);
④待指针稳定后读数。
关于测力计的正确使用,合理的顺序是 ;
(3)实验方案要求:用手拉挂钩,使指针指到0.1N、0.5N,这样安排的目的是: ;
(4)如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受的拉力
为 N;
12、大雁塔的四角都挂着铃铛,每当风吹拂铃铛时,铃铛会发出悦耳的声音。请在图中画出铃铛受到拉力F的示意图。
13、如图弹簧—端固定在墙壁上,用手向左按压弹簧另一端。请画出弹簧对手的弹力示意图。
14、如图所示,小车受到大小为30N的水平向右的拉力,试作出这个拉力的示意图。
【课后巩固】
1.下列现象中,没有发生弹性形变的是( )
A.被压弯的锯条 B.被压缩的弹簧
C.被挤压后的橡皮泥 D.被拉弯的竹子
2.下列有关弹力的说法,正确的是( )
A.互相接触的两物体,一定产生弹力作用
B.茶杯放在水平桌面上,茶杯对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
C.从力的性质来看,压力、支持力都属于弹力,拉力不属于弹力
D.在弹性限度内,使物体发生弹性形变的外力越大,物体的形变就越大
3.如图所示,小红将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,探究弹簧的伸长量与它受到的拉力之间的关系,将数据记录在表格中。下列说法正确的是( )
拉力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
弹簧长度L/cm 6.5 7.5 8.5 9.5 10.0 10.2 10.3
伸长量△L/cm 0 1.0 2.0 3.0 3.5 3.7 3.8
A.弹簧的原长是3.8cm
B.当拉力为2.0N时,弹簧伸长了3cm
C.由表格数据可知,拉力在0-1.5N时,弹簧的伸长量与拉力成正比
D.当弹簧伸长量为1.5cm时,拉力大小为1.5N
4.下列测量工具或器材中,利用弹力工作的是( )
A.刻度尺 B.弹簧测力计 C.液体温度计 D.铅垂线
5.如图所示,弹簧测力计的示数是( )
A.8N B.4N C.0N D.6N
6.如图所示,将足球放在一块长木板上静止,木板与足球均发生弹性形变;使木板发生形变的力是足球对木板的 力;此处说明力的其中一个作用效果是: 。
7.如图所示,弹簧的右端连接着小球,当小球在水平地面上向左运动压缩弹簧时,弹簧对小球的弹力方向为水平 。
8.某同学在探究弹簧的伸长量与所受的拉力的关系时,绘制的弹簧的长度L与弹簧受到的拉力F的关系图像如图所示。由图可知,当弹簧受到的拉力为4N时,弹簧的伸长量为 cm。
9.如图甲所示,将一个物体竖直悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物体静止时弹簧测力计的示数为 N;如图乙所示,把弹簧测力计倒过来,将此物体竖直挂在弹簧测力计的拉环上,物体静止时弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.在“自制弹簧测力计”的活动中,同学们发现:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度越长。根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想。究竟谁的猜想正确呢 他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。
小明猜想:弹簧伸长的长度可能跟它受到的拉力成正比。
小丽猜想:弹簧的长度可能跟它受到的拉力成正比。
(1)如图是小明和小丽自制弹簧测力计的侧面图,挂钩下没挂重物时指针静止时指在A点,该位置应标记为 N;
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:
拉力(钩码总重)/N 0 0.5 1.0 1.5 2.5
弹簧的总长度/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 7.5
弹簧伸长的长度/cm 0 0.6 1.2 3.0
①没有挂钩码时,弹簧的原长= cm;
②补充表格中第3行的数据为 cm;
③分析表格中的数据,你认为实验能初步验证 的猜想是正确的。(选填“小明、小丽”)
(3)以下为小明使用已经制好的弹簧测力计测量力的情景,其中测量方法错误的是( )
A. B. C. D.
11.请在下图中画出灯笼所受的大小为2N的拉力F的示意图。(图中作用点已给出)
12.如图所示某煤矿工人在A点用与水平面成30度角的150N的力拉着重为250N的车,使车向左运动,请画出这两个力的示意图。
【课后自评】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
我的错题:
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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