资源简介

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第1节 力
(2)
力的测量 · 力的图示
浙教版 八年级上 第2章 力与空间探索
乐清市柳市镇黄华实验学校
内容要求
《科学课程标准（2022年版）》
③ 列举生活中常见的力（如重力、摩擦力、弹力），并能说明其意义。
④ 会测量力的大小，并用力的图示来表示力的三要素。
（5~6年级 3.1）② 举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢；学会使用弹簧测力计。
【学业要求】
· 会用弹簧测力计测量力的大小，会用力的图示表示力的三要素。
· 初步认识常见的几种力，能用力与运动的关系解释生活中的简单力学问题。
探究实践活动
自制弹簧测力计（教材实践活动） / 探究力的作用点对效果的影响
课时（2）聚焦：怎样测量力的大小？怎样用一个图把力完整表示出来？
探索活动①：1 N 的力有多大？
感受力的大小
1. 手托 2 枚鸡蛋，感受一下托起它们大约需要用多大的力。
同伴互动 和同伴轮流托鸡蛋、拉拉环；比一比谁估的力最接近弹簧测力计的读数。
图2.1-7 手托2枚鸡蛋的力约为1 N
图2.1-8 拉开易拉罐所用的力约为20 N
图2.1-9 某同学的握力约为400 N
2. 拉开易拉罐的拉环，感受需要的力大约是 _______。
3. 用力握住握力计，感受中学生的握力可以达到_______左右。
4. 比较这三个力的大小：要比较力的大小，首先必须做什么？
（约 1 N）
20 N
400 N
三、力的测量
单位与测力计
【力的单位】国际单位制中力的单位是牛顿，简称牛（N），为纪念英国科学家牛顿而命名。
记住「托 2 枚鸡蛋约 1 N」这把尺子，以后遇到估算题就有了参照。
【关键】测力计读的是与「弹簧伸长量」对应的拉力——伸长越长拉力越大，不是弹簧总长度越长。
图2.1-10 弹簧测力计结构图
【测量工具】测量力的大小的工具叫测力计，实验室常用的是弹簧测力计。
【结构】弹簧测力计主要由拉环、弹簧、指针、拉杆、面板和挂钩组成（图2.1-10）。
【原理】在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度越长；弹簧测力计就是据此制成的。
力的大小 生活实例 用力感受
约 1 N 手托 2 枚鸡蛋 很轻，几乎不用力
约 20 N 拉开易拉罐的拉环 需要一定的力
约 400 N 中学生的握力 要用很大的力
拉环
弹簧
指针
拉杆
面板
秤钩
实践活动：自制弹簧测力计
刻度是怎样标出来的
1. 把下端带挂钩的弹簧上端固定在长方形木板上，让弹簧自由下垂，标出 0 刻度线。
同伴互动 和同伴交换测力计测量同一物品；比一比谁的自制测力计刻度更均匀、读数更接近。
图2.1-11 自制弹簧测力计
2. 先自主设计一张记录表，准备把钩码个数、拉力和对应的刻度值记录下来。
3. 在挂钩上挂 1 个 50 g 钩码，在指针所指的位置标出相应的刻度值。
4. 分别挂 2 个、3 个、4 个 50 g 钩码，在指针所指位置依次标出刻度值。
5. 根据木板长度和弹簧可伸长的长度，标出最大测量值和其他刻度线。
6. 先测文具盒、教科书的拉力，再用实验室弹簧测力计测一次，比较两者的差距。
三、力的测量
弹力与正确使用
【弹性】弹簧受力形变、撤去力后能恢复原状，弹簧的这种性质叫作弹性。
弹簧测力计使用要诀：一估、二看、三调零、四正视，漏一步读数就不准。
【关键】弹力产生在「直接接触并发生形变」的两个物体之间；不接触、不形变就没有弹力。
图2.1-12 常用的弹簧测力计
【弹力】发生形变的物体要恢复原状，对与它接触的物体产生的力叫作弹力。
【常见弹力】拉力、压力、支持力本质上都是弹力；支持力是桌面被压后要恢复原状产生的。
【使用前】先估测被测力的大小，看清量程和分度值，检查指针是否指在零刻度线。
【使用时】使弹簧的轴线与力的方向在同一直线上；读数时视线正对刻度面，不能超过量程。
注意事项 具体做法 不做会怎样
估测选择 估测被测力，选择量程合适的测力计 超过量程会拉坏弹簧
检查调零 指针不指零要先调零 读数整体偏大或偏小
方向一致 弹簧轴线与力的方向在同一直线 弹簧与外壳摩擦，读数不准
正视读数 视线正对刻度面，待指针稳定再读 偏读造成误差
探索活动②：推在何处效果不同？
作用点的影响
1. 如图2.1-14，在桌面上放置一个长方体木块（或文具盒）。
同伴互动 和同伴交换操作与观察；比一比谁能用最简洁的一句话说出两次现象的差别。
图2.1-14 力作用在物体的不同位置
2. 用同样大小的力在 A 处（上部）推木块，观察发生的现象。
3. 用同样大小的力在 B 处（下部）推木块，观察发生的现象。
4. 比较两次现象的不同，说说力的作用效果与什么因素有关。
5. 力的作用效果还与什么因素有关？
四、力的图示
力的三要素
【三要素】力的大小、方向和作用点叫作力的三要素，三者都会影响力的作用效果。
三个要素中只要有一个改变，作用效果就可能改变——描述力必须三样都说。
【关键】单说一个数值不能完整表示一个力；必须同时说清大小、方向和作用点才算完整。
图2.1-15 力的图示
【大小】用力越大，弹簧被拉得越长（或压得越短），作用效果越明显。
【方向】拉弹簧会伸长，压弹簧会缩短；方向不同，效果完全不同。
【作用点】在 A 处推物体会翻倒，在 B 处推物体会滑动，作用点不同效果不同。
A
F=80N
20N
三要素 含义 生活实例
大小 力的强弱，用弹簧测力计测量 轻推门与用力摔门
方向 力的作用朝向 向上提水桶与向下压桌面
作用点 力在物体上的作用位置 推门把手省力，推门轴费力
四、力的图示
作图步骤
【力的图示六步作图法】
① 定作用点
在受力物体上画实心圆点
② 画方向射线
从作用点起沿力的方向画射线
③ 选定标度
一段线段表示多少牛
【口诀】一点二线三标度，截长画箭标清楚，方向大小两不误，规范作图少错误！
④ 截取线段
取标度的整数倍，擦去多余射线
⑤ 末端画箭头
箭头指向力的方向
⑥ 标注符号数值
标 F 与大小，如 F＝80 N
【关键】力的图示必须画出标度；只画箭头、不画标度的是力的示意图，只能表示方向，读不出大小。
A
F=80N
20N
思考与讨论：三要素与力的图示
分析与作图
思考 1 足球运动员射门时，要把足球射入球门，跟踢球时所用力的哪些因素有关？
思考 2 如何用力的图示表示大小为 30 N、竖直向上提书包的力？（按六步作图法）
要点：与力的大小、方向和作用点都有关 → 用力太小球到不了球门、方向偏了会打飞、踢在球的不同部位球会旋转变向 → 这正是力的三要素对作用效果的影响。运动员常说的「吃准部位」指的就是选对作用点。
要点：①在提手处画实心圆点定作用点 → ②沿竖直向上方向轻轻画一条射线 → ③选定标度（一段表示 10 N）→ ④从作用点起截取 3 段等长线段，擦去多余射线 → ⑤线段末端画箭头 → ⑥标注 F＝30 N。标度、线段、箭头、数值四样缺一不可。
课堂小结
课时（2）核心知识
1. 力的单位与测量
· 力的单位是牛顿，符号 N；托 2 枚鸡蛋约 1 N
· 测量力的工具是测力计，常用弹簧测力计
· 原理：拉力越大，弹簧伸长的长度越长
2. 弹力
· 物体发生弹性形变后要恢复原状产生的力叫弹力
· 拉力、压力、支持力本质上都是弹力
· 产生条件：直接接触并发生形变
3. 力的三要素
· 力的大小、方向和作用点叫力的三要素
· 任一要素改变，作用效果都可能改变
· 推门时作用点离门轴越远越省力
4. 实验方法
· 转换法：用弹簧伸长量显示拉力的大小
· 比较法：比较不同大小、方向、作用点的效果
· 标定法：用已知重力（50 g 钩码）标出刻度
第 1 题 如右上图是小明用弹簧测力计测量物体重力的情景，该物体重为（ ）
A. 2.4牛 B. 3.6牛
C. 2.4千克 D. 3.6千克
A
第 2 题 弹簧测力计的秤钩挂一物体，示数如图。该物体重为（ ）
A.1.4千克 B.1.4牛
C.2.6千克 D.2.6牛
B
练习与应用
练习与应用
第 3 题 关于弹簧测力计的使用，下列说法正确的是（ ）
A、弹簧测力计可以测量任意大小的力
B、测量前不必检查指针是否指在零刻度线
C、读数时视线要与刻度面正对
D、测量时弹簧的轴线可以与力的方向成任意角度
答案：C
解析：A 错在超过量程会拉坏弹簧；B 错在不调零会让读数整体偏移；D 错在弹簧与外壳摩擦会使读数不准，必须让弹簧轴线与力的方向在同一直线上。
练习与应用
第 4 题 按下列要求画出力的图示。
(1) 用 30 N 的力竖直向上提书包（作用点画在书包提手上）。
(2) 用 60 N 的力沿水平方向向右拉小车，作用点为 A 点。
(3) 说一说：力的图示与力的示意图有什么不同？
答案：（1）在提手处画实心圆点定作用点，选标度一段表示 10 N，竖直向上截取 3 段等长线段，末端画箭头，标 F＝30 N。（2）在 A 点定作用点，选标度一段表示 20 N，水平向右截取 3 段等长线段，末端画箭头，标 F＝60 N。（3）力的图示有标度，能读出力的大小；力的示意图只有箭头，读不出大小。
解析：画图六步：定作用点画实心圆点 → 画方向射线 → 选定标度 → 截取线段并擦去多余射线 → 末端画箭头 → 标注符号与数值。同一幅图中标度必须统一。
练习与应用
第 5 题 小明用一根弹簧自制弹簧测力计，依次挂上 50 g 的钩码（g 取 10 N/kg），弹簧伸长量依次为 0、1.0、2.0、3.0、4.0 cm：
(1) 在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成_________。
(2) 当弹簧伸长 2.5 cm 时，挂钩上的拉力为_______N。
(3) 该自制测力计的刻度是________（选填「均匀」或「不均匀」）的。
图2.1-11 自制弹簧测力计
钩码数/个 0 1 2 3 4
拉力 F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0
答案：（1）正比（2）1.25（3）均匀
解析：伸长量每增加 1.0 cm、拉力就增加 0.5 N，比值恒定 → 成正比 → 刻度均匀。

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