(共33张PPT)
弹力
第7章 第2节
1.了解弹性和塑性的不同,理解弹力产生的原因
3.学会弹簧测力计的使用方法
2.理解弹簧测力计的原理
撑竿跳高是一项技术复杂的运动项目。运动员跳高时将竿压弯,然后使身体越过一定高度。
被压弯的竿子要恢复原状产生的力属于什么性质的力呢?
被压弯的竿子、受压变弯的跳板要恢复原状产生的力就是我们今天要学的——弹力。
跳水运动员向下压跳板时,受压变弯的跳板要恢复原状产生的力又属于什么性质的力呢?
知识点1 弹力
现象探究:弹性和塑性
用力向下压直尺,直尺_______,撤去外力后直尺______(填“能” 或“不能”)恢复原来的形状。
变弯
能
用手拉橡皮筋,橡皮筋将会被_______,撤去外力后橡皮筋______(填“能”或“不能”)恢复原来的形状。
拉长
能
用力捏橡皮泥,橡皮泥将会_____,撤去外力后,橡皮泥____(填“能”或“不能”)恢复原来的形状。
变扁
不能
脚踩在松软的沙滩上时,沙滩上会出现一排足印,人脚离开沙面,沙面______(填“能”或“不能”)恢复原来的形状。
不能
有些物体(如橡皮泥)发生形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
1.弹性
一些物体如直尺、橡皮筋等,在受力时会发生形变,撤去力后,又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。
2.塑性
(1)定义 :物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
弹簧发生弹性形变时会产生弹力。
还有我们拉弯的弓、拉长的橡皮筋、被挤压的皮球等都会产生弹力。
弹力
从产生条件上分析,我们常说的压力、支持力、拉力等力,其实质都是弹力。
拉力
(2)产生条件
①两物体相互接触;
压力
支持力
②接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变。
如静止在水平面上的A、B两球虽然相互接触,但是没有相互挤压,所以A、B间没有弹力,但A、B和水平面之间存在弹力。
思考讨论:相互接触的物体间一定有弹力吗?
A
B
不一定产生弹力,如相互接触但没有发生弹性形变的物体间一定不会产生弹力。
(3)弹力的三要素
压力
支持力
②方向
与物体材料和弹性形变程度有关。
①大小
2)支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体。
1)压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体。
3)绳子的拉力方向:沿着绳指向绳收缩的方向。
F
拉力
③作用点
在两个物体的接触面上,也可等效在接触面的一点上。
4)归纳总结:弹力的方向始终与物体的形变方向相反,或与使物体发生形变的力的方向相反,且总是与接触面垂直。
(4)弹力与弹性形变的关系
在弹性限度内,物体的形变量越大,产生的弹力越大。
在一定范围内弓拉的越满,弹力越大
物体的弹性有一定的限度,超过了这个限度物体就不能恢复原来的形状,该限度称为弹性限度。
如图是运动员参加射箭比赛时的场景,下列说法错误的是 ( )
A.运动员将弓举起时弓对手有力的作用
B.弓被拉得越弯产生的弹力越小
C.弓被拉得越弯所用的拉力就越大
D.箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
弓被拉得越弯,弹性形变量越大,产生的弹力越大
B
知识点2 弹簧测力计
测力计
(1)在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。利用这个道理制成的测力计叫做弹簧测力计。
测量力的大小的工具叫做测力计。
在物理实验室中常用的两种弹簧测力计
弹簧测力计主要是由弹簧、挂钩、指针和刻度盘等组成。
弹簧测力计的测量原理
(1)实验探究:弹簧的伸长量与拉力的关系
(2)实验过程:如图所示,将弹簧固定在支架上,旁边直立放置一刻度尺,记下挂钩上挂钩码前弹簧下端的位置,然后每次增加两个钩码(每个钩码对弹簧的拉力均为0.5 N),使弹簧所受的拉力逐渐增大,通过刻度尺读出弹簧每次的总伸长量△l,将实验数据填入下表。
实验记录表
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧伸长量△l /cm 0 1 2 3 4 7 11
0
2
4
6
8
2 4 6
10
12
/cm
F/N
△l
(2)当超过弹性限度后(本实验中当拉力超过4N后),弹簧发生非弹性形变,撤去外力后,弹簧将无法自动恢复到原状。
(1)通过实验可以发现,在弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的测量原理。
使用前:
弹簧测力计的使用方法
(4)沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次,放手后观察指针是否能回到零刻度线处,以防止弹簧卡壳。
(3)校零:使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有,要调节至对齐。
(2)明确分度值:知道每一大格表示多少牛,每一小格表示多少牛。
(1)观察量程:待测力的大小应在量程之内。
使用时:
(3)待测的力(物体)一定要在弹簧测力计的挂钩一端,严禁倒挂。
(2)读数:应让视线垂直于刻度盘表面读数,在记录数据时要带上单位。
(1)测量:要使弹簧测力计的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上(避免因摩擦而影响测量的准确程度)。
转换法的应用
弹簧的长度变化是可以直接观察、测量的,而力的大小是看不见、摸不着的,但是力的大小却和弹簧的长度变化有关系,所以可以用弹簧长度的变化量来体现力的大小,这种解决问题的方法是转换法。与之类似,用温度计测量温度也应用了转换法。
握力计
弹簧秤
托盘秤
弹簧测力计的种类
为满足不同的测力需要,人们制造了各式各样的测力计。
由图知,弹簧测力计的指针位置在一大格,两小格处,一大格为1N,一小格为0.2N,故示数应为1.4N。
用弹簧测力计测某一力的大小,指针位置如图所示,则该力大小为 ( )
A.1.8 N B.1 N C.1.4 N D.1.6 N
C
原理
使用方法
形变
弹性形变
产生
弹力
应用
弹簧测力计
塑性形变
结构
1. 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.书放在水平课桌上,书对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
B
弹性形变
无接触,不是弹力
书
2.(2021·怀化中考)如图所示,弹簧测力计的示数是 。
3.4N
由图知,弹簧测力计的指针位置在三大格,两小格处,一大格为1N,一小格为0.2N,故示数应为3.4N。
3.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
4.如图所示,一位同学在弹簧测力计的两端沿水平方向各施加6N的拉力,并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A. 0N B. 3 N C. 6N D. 12 N
C
测量的是作用在挂钩一端的力的大小
5.如图甲所示,A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左、右两端,R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定,用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉,Rl、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。
(1)据甲图可知弹性细绳原长为__________cm。
(2)分析实验数据可知,在弹性限度内,弹性细绳是___________(选填“均匀”或 “不均匀”)伸长的,伸长量与所受拉力__________(选填“成正比”或“不成正比”)。
3. 00
均匀
成正比