【核心素养】 浙教(2024)版八上《2.1力-第二课时》学案(含解析)

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名称 【核心素养】 浙教(2024)版八上《2.1力-第二课时》学案(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-11-06 17:47:32

文档简介

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核心素养
科学观念:知道力的单位;了解弹力的概念;了解弹力及弹力产生的条件;会正确使用弹簧测力计测量力的大小; 知道力的三要素;理解力的作用效果与力的三要素有关;会用力的图示法表示力。
科学思维:感受弹力,确认弹力存在普遍性;理解测力计的制作原理,并能正确使用测力计;经历 “探究力的作用效果与三要素之间关系” 的实验过程,提高认识、分析、解决问题的能力。
探究实践:经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计使用方法;通过实验操作,培养学生的动手操作能力;
态度责任:通过弹簧测力计的学习和使用,培养学生严谨、求实的科学精神。能用事实说明力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关。能用力的三要素解释不同的力作用效果为什么不同。
【课前预习】
一 力的单位
在国际单位制中,力的单位是    ,简称    ,用符号    表示。手托两只鸡蛋的力大约为1 N。
二 弹力
弹簧受到手的拉力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫    。手拉弹簧时也会受到弹簧反抗拉伸的作用,这种力叫    。
三 力的测量
1.测量工具:测量力的大小的工具叫    。实验室常用的测力计是      。
2.使用方法
①检查:使用前先检查指针是否指在      。②观察:观察弹簧测力计的量程和最小刻度值。③测量:测量时,所测力大小不能超过弹簧测力计的    ,要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致。④读数:读数时,视线要与刻度面板垂直,需与指针    。
四 力的三要素
力的作用效果与力的    、    、    有关,它们被称为力的三要素。
【课中研学】
力的测量
1、力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N。它是以英国物理学家牛顿的名字命名的。
实践活动:利用鸡蛋、易拉罐和握力器感受力的大小。
2、力的测量工-测力计
测量力的大小的工具叫作测力计。测力计有各种不同的构造形式,但它们的主要部分都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。
(1)弹簧测力计
弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
(2)弹簧测力计的结构
弹簧测力计主要是由弹簧、秤钩、指针和面板等组成的。
(3)弹簧测力计的使用方法
探索活动:观看教学视频(或教师演示),学习弹簧测力计的使用方法。
A、使用前的准备
①观察量程和分度值。
量程是弹簧测力计所能测量的最大值,待测力的大小不能超过量程;分度值是每小格代表的力的大小。
②检查指针是否指在零刻度线。
若指针未对准零刻度线,需调节面板高低,使指针与零刻度线对齐。
思考与讨论:如图甲,若弹簧测力计未校零,则测的力会偏大。
B、测量时的操作
①确保力的方向与弹簧轴线一致。
使用弹簧测力计测力时,要沿着弹簧测力计的轴线方向施力(通常为水平或竖直方向)。
②缓慢拉动挂钩,待示数稳定后读数。
施加力时应缓慢、均匀,避免突然用力导致弹簧超过量程或指针剧烈晃动;当指针静止时再读数,视线要与刻度盘垂直。
实践活动:
1. 把一根下端带有挂钩的弹簧的上端固定在长方形木板上,让弹簧自由下垂,在指针所指的位置标出O刻度线。
2. 在挂钩上悬挂1个钩码,在指针所指的位置标出相应的刻度值。
3. 在挂钩上分别悬挂不同个数的钩码,在指针所指的位置分别标出相应的刻度值。
4. 根据长木板的长度和弹簧可伸长的长度,标出最大测量值和其他数值刻度线。
5. 先在自制弹簧测力计的挂钩上挂上文具盒或教科书等物品,测出弹簧测力计对它们的拉力,再用实验室里的弹簧测力计测量一下,看看两者的测量值有多大的差距。
(4)弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度也越长。
3、弹性和弹力
(1)弹性
弹簧受到拉力会发生形变,不受拉力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫作弹性。
【特别提醒】物体的形变超过弹性限度,将无法完全恢复。
实践活动:轻压一把直尺,把橡皮筋拉长,用双手挤压气球,你有什么感受?
会感受到物体反抗形变的力。
(2)弹力
我们把尺子压弯、把橡皮筋拉长时,可以感受到它们对手有力的作用。物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
【特别提醒】放在桌面上的水杯,对桌面产生向下的压力,桌面发生形变,产生支持水杯的弹力,就是通常所说的支持力。
一 力的三要素
探索活动
(1)如图所示,用不同大小的力向下拉弹簧,观察弹簧的长度发生了什么变化。这说明力的作用效果跟什么因素有关?
(2)如图所示,先用力拉弹簧,再用力压弹簧,观察弹簧发生了什么变化。这说明力的作用效果跟什么因素有关?
(3)如图所示,分别在 A、B 处用同样大小的力推放置在桌面上的同一物体,观察现象。
1、影响力的作用效果的因素:力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。
2、力的三要素:人们通常把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
【特别提醒】
①不同的力,其三要素一般不同。
②改变力的大小、方向、作用点中的任意一点,力的作用效果都会改变。
思考与讨论:足球运动员射门时,要将足球射入球门内,跟踢球时所用力的哪些因素有关?
3、实例分析
(1)用扳手旋动螺帽,手握在A点比握在B点要更省力些。说明力的作用效果跟力的作用点有关。
(2)用同样大小的力拧瓶盖,顺时针会更紧,逆时针才能打开。说明力的作用效果跟力的方向有关。
(3)小孩的力气小,一根弹簧也拉不开;大人的力气大,很容易拉开三根弹簧。这说明力的作用效果跟力的大小有关。
思考与讨论:生活中还有很多力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关的例子,请举例说明。
二、力的图示
思考与讨论:如图所示,工人用60牛的力水平向右推动木箱,如何完整地表示这个推力?
推力的大小是60牛,方向水平向右,作用在木箱上的A点。
1、力的图示:由于力有三个要素,因此单用一个数值是无法完整地表示一个力的。科学上通常用一根带箭头的线段来形象地表示力。
(1)优点:能简单、方便地表示力的作用。
(2)作图步骤
①确定受力物体,画出作用点;
②选定标度(用某一长度表示多少牛的力),从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度;
③在线段的末端标出箭头,表示方向,并标出力的大小。
(3)注意事项
①力的作用点在受力物体上,一般画在接触面上;
②力的箭头画在力的末端,不要让箭头超过分段的标记;
③线段的长度一般是标度的整数倍,一般是 2-5 倍;
④标出力的大小、单位,有角度的力标明角度;
⑤存在多个力时,其标度必须统一。
⑥辅助线用虚线,如标角度时的水平线等。
思考与讨论:如何用力的图示表示大小为30N、竖直向上提书包的力?
2、力的示意图:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。
科学阅读:牛顿
牛顿,英国著名的物理学家、数学家和天文学家。牛顿从青少年时代就对科学有着浓厚的兴趣,学习非常勤奋。他喜欢通过实验来取得真知,并亲自动手设计和制作了许多机械装置和用品。牛顿的研究十分投入,常常夜以继日地学习、工作。
牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一,在科学的许多方面做出了卓越的贡献。在力学方面,他建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律;在光学方面,他发现了太阳光是由不同颜色的光构成的,从而奠定了光谱分析的基础;在热学方面,他确立了冷却定律;天文学方面,他考察了行星运动规律,建立了万有引力定律,解释了潮汐现象,预言了地球不是正球体。另外,牛顿与莱布尼茨各自独立创造了微积分,促进了数学的发展。
虽然牛顿对科学做出了重大贡献,但他总是谦逊地说:“我不知道世人会怎样看我,不过,我觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子,有幸拾到美丽的贝壳,而真理的大海,我还是没有发现。”
【课堂总结】
【课堂练习】
1.如图所示,用拇指和食指捏住圆规的一个脚,让另一个装有铅笔芯的脚位于掌心的位置,使OA 保持水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时圆规的脚A、B对手指和手掌均有作用力。下列各图中,对这两个作用力的方向判断正确的是 (  )
A. B. C. D.
2.(2025八上·杭州开学考)《天工开物》中记载着一种农业生产汲水装置———辘轳(如图所示),由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。提水时,手握在B处比握在A处更容易使大轮转动,从而提起水桶。这说明了力的作用效果与(  )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.施力物体有关
3.(2025八上·宁海期末)科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
【评价量表】在老师的指导下小组同学制定了评价量表,表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
(1)【项目制作】选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成   关系, 便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为   牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力;
(3)【项目评价】实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中   弹簧取代b弹簧制作测力计(选填“a”或“c”)。
4.(2025八上·瑞安月考)某兴趣小组成员各自用一根弹簧、一块纸板、指针和挂钩等制作了一个弹簧测力计。他们打算用50g的钩码对弹簧测力计进行刻度值的标定,并用自制的弹簧测力计进行测量。
(1)任务一:计算与标定刻度
如图甲,把一根下端带有挂钩的弹簧上端固定在纸板上,让弹簧自由下垂,在指针所指的位置标出ON;在挂钩上悬挂一个50g的钩码,在指针所指位置标出相应的刻度值   N。接着,在挂钩上分别悬挂不同个数的50g钩码,在指针所指的位置分别标出相应的刻度值。
(2)任务二:评价自制测力计
通过测试,该兴趣小组利用的弹簧能够承受的最大限度为1.5N,请根据以下评价量表,对制作的测力计(如图乙)的刻度与量程进行评价,该测力计属于哪一个评价等级并说明理由:_ ___ ___。
评价项目 优秀 良好 待改进
刻度与量程 刻度完全均匀 刻度部分均匀 刻度完全不均匀
外观与结构完整性 美观且牢固,结构完整 美观,结构基本完整 不美观不牢固,结构不完整
(3)任务三:改良自制测力计
通过初步测量检测,小组成员发现制作的测力计精确度不高。想要换用一个弹簧进行制作。成员们又挑选了A、B两个规格不同、长度相同的弹簧进行测试,并根据测试所得的拉力F和弹簧伸长量x的数据绘出如图丙所示的图像。
若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选用A、B中哪根弹簧,为什么 。
(4)任务四:利用测力计测量
该小组利用自制的弹簧测力计利用如图所示的测量方式进行测量,已知图中钩码重均为1N,则B 弹簧测力计的读数为   牛。
5.(2025八上·玉环月考)画出下列力的图示:木块受到与水平面成35°角的斜向右上方的200 N的拉力。
【课后练习】
1.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时小球压缩弹簧到A 位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则(  )
A.从A 点运动到O 点,弹力方向向右,弹力逐渐增大
B.从A 点运动到O 点,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O 点运动到B 点,弹力方向向左,弹力逐渐增大
D.从O 点运动到B 点,弹力方向向右,弹力逐渐减小
2.如图所示为“探究弹簧的长度与力的关系”的实验,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲弹簧的右端,用大小为 F 的力压乙弹簧的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为 F 的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,此时四根弹簧的长度分别是.L甲、 Lz、L丙、Lī,则(  )
A. B.
C. D.
3.(2025八上·婺城月考)关于弹簧测力计的使用,下列操作不正确的是(  )
A.使用前应检查指针是否对准零刻度线
B.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
C.测量时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致
D.测量力的大小时,应待指针稳定后再读数
4.图甲是古代中国劳动人民发明的农具————风扇车,常用于清除谷物中的轻质杂质,如空壳、瘪粒等,其内部结构如图乙所示。向同一方向转动把手时(如图丙),作用在B处会比A 处容易。此时,影响力的作用效果的是 (  )
A.力的大小 B.力的作用点 C.力的方向 D.力的种类
5.学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,测试结果如图所示。图中OA 段和OB 段都在弹性形变范围内。若要制作量程较大的弹簧测力计,他们应选弹簧   ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,他们应选弹簧   。
(5题图) (6题图)
6.如图所示为小科自制的探究力的三要素的装置,直尺与吸盘之间用胶水固定,直尺上固定有A、B、C、D 四个挂钩。
(1)当弹簧测力计以2 N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,观察到拉   挂钩时,直尺偏转的程度更大,该实验可以说明:力的   不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,则可选用   挂钩,用到的实验方法是   法。
7.(2025八上·台州月考)针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,小北和小书同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设I.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次 弹簧材料 弹簧粗细 弹簧被压缩的长度(cm) 物块被推的距离(cm)
① 碳素 粗 8 25
② 铬钒 粗 8 22
③ 硅锰 粗 8 27
④ 碳素 细 10 24
⑤ 铬钒 细 10 18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设   。(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(2)根据表格中的实验数据,你认为小北同学能否验证假设Ⅱ?   。
小书同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为x,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)小书同学同学根据得到的实验数据作出了F-x图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小   。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图丙所示),正确的是()(填字母)。
A. B. C. D.
8.(2025八上·诸暨月考)某校项目学习小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如图所示,标记刻度如表:
弹簧所挂物体的重/N 0 2 4 6 8 10 12 14
刻度尺示数/cm 6 8 10 12 14 16 19 24
(1)从表中可知弹簧测力计制作原理:   。
(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加   N。
(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为N。
9.(2025八上·金华月考)小刚利用弹簧测力计探究相互作用力的关系。
(1)如图甲,A测力计显示的是   的作用力(选填“A对B”或“B对A”);
(2)随后小刚对 “弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”进行了探究,请根据表格信息回答相关问题:
拉力/N 0 1 2 3 4 5 6 7
弹簧长度/cm 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 21.0 21.5
器材:弹簧、1N的钩码若干、刻度尺 ;
实验过程:将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端,让弹簧能够自由地伸缩,然后用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧,并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号,再测出弹簧的长度,记录数据。请你帮小刚分析以上数据并回答:
①分析实验数据可得到结论:   ;
②如果把这条弹簧改装成弹簧测力计,则制成后的测力计的量程是   。
10.(2025八上·宁波月考)小张同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响,如图所示。F1=F3=F4>F2,拉住一根锯条,使其发生图中四种形变。
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是   两图。
(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是   两图。
(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是   两图。
11.小科对宇宙星空知识比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图a,则:
(1)从图a中信息可知,甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是   。
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在图a中,应画在图中的哪个区域:   (填“①”“②”或“③”)。
(3)如图b为实验室的一种弹簧测力计,在地球上把物体挂在弹簧测力计上静止时,从左边刻度可以测出物体重力的大小,从右边刻度可以测出物体质量的近似值;如果把该弹簧测力计拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是____(填序号)。
A.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍 B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的 D.左边变为原值的 ,右边刻度值不变
12.项目化学习小组的同学们利用橡皮筋自制测力计。在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩,并在白纸上依据此时指针的位置标上零刻度线,如图甲所示。
(1)项目一:标明刻度。每次在回形针上加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零度刻线的距离L,画出拉力 F 逐渐增大的过程中的F-L图像,如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度不均匀的原因可能是   。
(2)项目二:检验作品。将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻度线的距离L,画出拉力 F 逐渐减小过程中的F-L图像,如图乙中曲线②所示,与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小金用此测力计先后连续测量F1和的大小,根据检验结果可知,F2 的测量值比真实值   (填“小”或“大”)。
(3)项目三:改进完善。换用伸长长度与所受外力成正比的材料重新制作测力计。同学们在老师的指导下针对改进后的测力计的科学性设计了评价表(节选)。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理,结构完整 设计不合理,结构完整 结构不完整,有1处以上缺失
指标二 刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高 刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差 刻度不均匀
根据评价表,该测力计的“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“合格”。为使“指标二”达到优秀水平,请你对该测力计提出合理的改进建议:   。
13.画出下列力的图示。
(1)图甲:木块受到与水平面成35°角的斜向右上方的 200 N的拉力。
(2)图乙:电灯受到绳子4 N 的拉力。
14.物体A 静止在斜面上,请用力的图示法画出A 所受的重力 30 N 和它所受的支持力20 N。
15.(2025八上·金华月考)一个旅行包放在水平面上(如图所示),人用手去拉它,此力与水平面成30°角,大小为40牛。请画出此拉力的力的图示(作用点已标出)。
参考答案
课前预习
牛顿 牛 N 弹性 弹力 测力计 弹簧测力计 ①零刻度线 ③量程 ④相平
大小 方向 作用点
课中研学
任务点二:
力的三要素
探索活动
(1) ①现象:用力拉弹簧时,用的力越大,它就被拉得越长。
②结论:力的作用效果跟力的大小有关。
(2)①现象:用力拉弹簧时,弹簧会伸长;用力压弹簧时,弹簧会缩短。
②结论:力的作用效果跟力的方向有关。
(3)①现象:在 A 处推物体,物体翻倒;在 B 处推物体,物体会在桌面上滑动。
②结论:力的作用效果与力的作用点有关。
思考与讨论: 与踢球时所用力的大小、方向、作用点有关。
课堂练习
1.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】如图,在圆规外端挂上物品,针脚A相对于手有向左运动的趋势,手对针脚有向右的静摩擦力,根据牛顿第三定律分析针脚A对手的静摩擦力方向。针脚B对手有斜向右下方的压力。
【解答】由题可知,在圆规外端挂上物品,针脚A相对于手指有向左运动的趋势,则手指对针脚有向右的静摩擦力,根据力的作用是相互的可知,针脚A对手指有向左的静摩擦力;挂上物品后,针脚B对手产生斜向右下方的压力。
故答案为:C。
2.【答案】C
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】 力的三要素(大小、方向、作用点)决定了力的作用效果,据此分析答题。
【解答】 由图和题意可知,手握在A点比握在B点要更省力些,两处的位置不同,力的作用点不同,手握在B点要省力些,这表明力的作用效果与力的作用点有关,故C正确,而ABD错误。
故选C。
3.【答案】(1)正比
(2)0.2
(3)a
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)根据弹簧的伸长量与受到拉力的数量关系解答;
(2)最小刻度值=力的大小÷中间的小格数;
(3)当受到相同的拉力作用时,弹簧的伸长量越大,则测量越精确。
【解答】(1)【项目制作】选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比关系, 便于标注均匀刻度;
(2)该测力计的最小刻度值为:;
(3)根据乙图可知,当受到相同的拉力作用时,弹簧a的伸长量最大,因此选取图乙中的a弹簧取代b弹簧制作测力计。
4.【答案】(1)0.5
(2)优秀,该测力计刻度均匀,结构完整,美观且牢固
(3)A,受到等大的拉力,A的形变量更大
(4)1
【知识点】力的测量;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算钩码的重力,即为对应的刻度。
(2)根据弹力与伸长量成正比结合评价标准可知,该测力计刻度均匀,所以等级为优秀。
(3)形变量越大,说明刻度值之间间隔越远,精确度越高。
(4)根据测力计示数等于挂钩受到的拉力进行分析判断。
【解答】(1)50g的钩码的重力为。
(2)最大限度为1.5N,可知最多挂了三个钩码,由于每个钩码的质量相同,可知该测力计的刻度是均匀的,则等级为优秀。
(3)由图可知,受到等大的拉力,A的形变量更大,可知A的精确度更高。
(4)测力计的读数等于左侧挂钩受到的拉力,钩码的重力为1N,可知拉力为1N,则测力计的示数为1N。
5.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
【解答】 首先用一条线段作为100N的标度,然后过物体的重心作与水平方向成35°角斜向右上方的一条线段,线段长度等于两个标度,如下图所示:
课后练习
1.【答案】C
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)弹簧的弹力与弹簧的形变程度有关,在弹性限度内,形变程度越大,弹力越大;形变程度越小,弹力越小。
(2)当弹簧被压缩时,弹力方向指向弹簧恢复原长的方向;当弹簧被拉长时,弹力方向也指向弹簧恢复原长的方向。
【解答】A、从A点运动到O点,弹簧由压缩状态逐渐恢复原长,弹力方向向右,且弹簧的形变程度逐渐减小,弹力逐渐减小,故该选项错误。
B、从A点运动到O点,弹力方向向右,不是向左,故该选项错误。
C、从O点运动到B点,弹簧被拉长,弹力方向向左(指向原长位置O),且弹簧的形变程度逐渐增大,弹力逐渐增大,故该选项正确。
D、从O点运动到B点,弹力方向向左,且弹力逐渐增大,不是向右且逐渐减小,故该选项错误。
故答案为:C。
2.【答案】B
【知识点】力的测量
【解析】【分析】弹力是物体发生弹性形变时,对与它接触的物体产生的力;弹簧的伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)与其受到的拉力成正比。
【解答】弹簧的伸长量(弹簧实际长度与原长之间的差值)与其受到的拉力成正比;而图甲和丙都是使弹簧伸长的,图乙和图丁都是让弹簧压缩的;
在图甲中,力F通过弹簧传递给墙,力的作用是相互的,墙对弹簧施加的力等于F,和图丙中的效果相同,所以图甲和图丙的作用力相同,故伸长的长度相同;图乙和图丁上的作用力相同,故压缩的长度相同,故有L乙=L丁<L甲=L丙;
故答案为:B。
3.【答案】B
【知识点】力的测量
【解析】【分析】(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否对准零刻度线,若不在零刻度线,需校零;
(2)弹簧测力计使用时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致,且测量时应待指针稳定后再读数;弹簧测力计并非必须竖直放置,可根据测量力的方向调整放置方向,只要拉力方向与弹簧轴线方向一致即可。
【解答】A、使用前检查指针是否对准零刻度线是正确的操作,故该选项正确。
B、弹簧测力计使用时不是必须竖直放置,可根据需要倾斜,只要拉力方向与弹簧轴线方向一致即可,故该选项错误。
C、测量时拉力方向与弹簧轴线方向一致,能保证测量准确,是正确的操作,故该选项正确。
D、测量力的大小时待指针稳定后再读数,可保证读数准确,是正确的操作,故该选项正确。
故答案为:B。
4.【答案】B
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】力的三要素为:大小、方向和作用点。
【解答】如图丙向左转动把手时,作用在B处会比A处更省力,是力的作用点不同。故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
5.【答案】乙;甲
【知识点】力的测量
【解析】【分析】弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比。
【解答】由题图可知,在弹性限度内,甲弹簧能承受的最大拉力是4N,乙弹簧能承受的最大拉力是6N,若要制作量程较大的弹簧测力计,应选用乙弹簧。
由题图可知,在相同拉力作用下,甲弹簧的伸长量大,即甲弹簧较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
6.【答案】(1)A;作用点
(2)A、B(或C、D);控制变量
【知识点】力的作用效果;力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
【解答】(1)当弹簧测力计以2N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,此装置类似于我们开门或关门,吸盘的位置相当于门轴,离轴越远时越省力,或者在力的大小相同时,力的作用效果越明显,所以,观察到拉A挂钩时,直尺偏转的程度更大,此时力的大小和方向相同,则该实验可说明力的作用点不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,可选用A、B挂钩,因为A、B的大小和作用点相同,方向不同,运用到的试验方法是控制变量法。
7.【答案】(1)I
(2)不能,无法形成单一变量
(3)随伸长量增加而增加,成正比
(4)A
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)控制变量法:在探究某个因素对物理量的影响时,控制其他因素不变,只改变该因素。本题中①②③组实验控制弹簧粗细、被压缩长度相同,改变材料,用于探究弹簧弹力与材料的关系。
(2)假设验证的条件:验证假设 Ⅱ(弹簧弹力与粗细的关系)时,需控制材料、被压缩长度相同,仅改变粗细,但表格中无符合该控制变量的实验数据。
【解答】(1)通过比较亮线的位置比较光线的偏折程度;
(2)由④分别将水温20℃、60℃时测得的亮线位置标记汇总可知,步骤③为:在水槽中加入与步骤②等量的60℃的水;
(3)增加水量可以改变亮线的位置。
8.【答案】(1)在弹性限度内,弹簧伸长量与受到的拉力成正比。(在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长)
(2)1
(3)6
【知识点】力的测量
【解析】【分析】 (1)根据表格数据分析弹簧的伸长与受到拉力的数量关系;
(2)根据表格数据计算每增加1厘米所增加的重力;
(3)根据图片确定弹簧伸长的长度,然后根据表格确定物体的重力即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,当弹簧下面所挂重力小于12N时,拉力每增大2N时弹簧伸长2cm,则弹簧秤制作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;
(2)根据表格数据可知,当所挂重物的重力为2N时,刻度尺示数为8cm;当所挂重物的重力为4N时,刻度尺示数为10cm,则弹簧伸长的长度=10cm-6cm=4cm,则每增加1厘米,所标的力增加1N;
(3)根据图片可知,指针所对刻度为12cm,由表格中数据知,当刻度尺示数12cm时,弹簧所挂物体的重为6N。
9.【答案】(1)B对A
(2)在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比;0~5N
【知识点】弹力;力的测量
【解析】【分析】(1)相互作用力是指两个物体之间相互的力,A 测力计测量的是 B 对 A 的作用力,因为测力计的示数反映的是与之相互作用的物体的力。
(2)①弹簧的伸长与受到的拉力的关系:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,即拉力越大,弹簧伸长越长,且比值固定。
②弹簧测力计的量程是指弹簧在弹性限度内能够测量的最大拉力,当拉力超过一定值后,弹簧的伸长不再与拉力成正比,此时的最大拉力即为量程。
【解答】(1)A 测力计显示的是 B 对 A 的作用力,因为 A 与 B 相互作用,A 测力计测量的是 B 对它的力,故填 “B 对 A”。
(2)①分析实验数据,当拉力在 0~5N 时,拉力每增加 1N,弹簧伸长 2.0cm,伸长量与拉力成正比;当拉力超过 5N 后,伸长量与拉力的比值改变,因此可得结论:在弹簧的弹性范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。
②由数据可知,当拉力超过 5N 后,弹簧的伸长不再与拉力成正比,所以制成后的测力计的量程是 0~5N。
10.【答案】(1)甲、乙
(2)甲、丙
(3)甲、丁
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】 力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果,探究一个因素对作用效果的影响时,需要控制其它因素相同,只改变这个因素。
【解答】 (1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图甲、乙,因为这两个实验中,力的方向和作用点相同,只有力的大小不同;
(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是甲、丙;因为这两个实验中,力的大小和作用点相同,只有力的方向不同;
(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是甲、丁;因为这两个实验中,力的大小和方向相同,只有力的作用点不同。
11.【答案】(1)
(2)②
(3)A;D
【知识点】力的测量;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据图像可知,G与m成正比,结合数据计算可得
(2)结合图像图像和G=mg计算不同星球的g,可知地球上物体的重力与质量的关系图应画在题图a中的②区域。
(3)物体的质量与位置无关,所以质量不变,由(2)可知,乙星球的g是地球上的一半,可知重力为地球上的一半。
【解答】(1)甲星球表面上物体的重力为120N时,其质量为m=8kg,重力与其质量的比值是 则重力 G与其质量m的关系式为 G=m×15 N/ kg,或
(2)由题图a可知,当质量都为8kg时,在甲星球上的重力为120N,在乙星球上的重力为40N,在地球上的重力约为80N,故地球上物体的重力与质量的关系图应画在题图a中的②区域。
(3)当质量都为8kg时,在乙星球上的重力为40N,则 物体拿到乙星球上,物体质量不变,重力大约变为原来的二分之一,弹簧的弹性限度不变,故左边测出物体重力为原来的一半,右边测出物体质量的近似值与原来相同。或左侧的刻度不变,右侧变为原来的两倍、故AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD。
12.【答案】(1)在一定范围内,橡皮筋的伸长长度与拉力不成正比(合理均可)
(2)大
(3)换用受到相同拉力时形变更大的弹性材料
【知识点】实验方案设计与评价;弹力
【解析】【分析】(1)橡皮筋在被拉长时会变细,直径会变小,导致形变程度不均匀;
(2)橡皮筋在超出弹性限度的形变过程中,橡皮筋的伸长量与受到的力不再是正比函数关系;
(3)换用弹性限度较大的材料。
【解答】 (1)橡皮筋在被拉长时会变细,直径会变小,橡皮筋的伸长量与受到的拉力不成正比,形变程度不均匀,所以该自制测力计刻度不均匀;
(2)橡皮筋在超出弹性限度的形变过程中,橡皮筋的伸长量与受到的力不再是正比函数关系,超出弹性限度的形变过程中,施加的力由小变大,弹性系数变化不一样,①②不重合,说明拉力减小时,橡皮筋不能恢复原状,所以用此测力计先后连续测量F1和F2(F1>F2),则F2的测量值比真实值偏大;
(3)将橡皮筋换成弹簧,因为弹簧的弹性限度更大。
13.【答案】(1)
(2)
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】(1)力的图示是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点都表示出来的方法。线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。
(2)画力的图示时,需要先确定标度,即规定多少长度的线段表示多大的力,然后根据力的大小、方向和作用点来画图。
【解答】(1)对于图甲中木块受到的拉力:首先确定标度,这里用 100N 的长度作为标度。拉力的作用点在木块上,方向与水平面成
35 角斜向右上方,大小为 200N,所以线段长度应为标度的 2 倍,画出带箭头的线段表示该拉力。
(2)对于图乙中电灯受到的拉力:确定标度为 4N 的长度。拉力的作用点在电灯与绳子的连接点,方向竖直向上,大小为 4N,所以画一条长度为标度、方向竖直向上的带箭头线段表示该拉力。
14.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力及其方向
【解析】【分析】力的三要素:大小、方向、作用点,结合重力的方向始终竖直向下和支持力垂直于接触面进行分析。
【解答】重力的方向竖直向下,作用在物体的重心位置;支持力垂直于斜面向上,如图所示
15.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【分析】(1)力的图示是用一条带箭头的线段来表示力的三要素,即大小、方向和作用点。线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点。
(2)画力的图示时,需要先确定标度,标度要根据力的大小合理选择,使得线段长度为标度的整数倍,这样能准确表示力的大小。
【解答】确定标度:选择标度为 20N。
确定作用点:在旅行包上的作用点。
画线段:从作用点出发,沿与水平面成 30° 角的方向画一条线段,线段的长度为标度(20N)的 2 倍,以表示拉力大小为 40N。
标箭头和符号:在线段的末端标上箭头表示力的方向,在箭头旁标注F = 40N,并在图中注明标度 “20N”。
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核心素养
科学观念:知道力的单位;了解弹力的概念;了解弹力及弹力产生的条件;会正确使用弹簧测力计测量力的大小; 知道力的三要素;理解力的作用效果与力的三要素有关;会用力的图示法表示力。
科学思维:感受弹力,确认弹力存在普遍性;理解测力计的制作原理,并能正确使用测力计;经历 “探究力的作用效果与三要素之间关系” 的实验过程,提高认识、分析、解决问题的能力。
探究实践:经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计使用方法;通过实验操作,培养学生的动手操作能力;
态度责任:通过弹簧测力计的学习和使用,培养学生严谨、求实的科学精神。能用事实说明力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关。能用力的三要素解释不同的力作用效果为什么不同。
【课前预习】
一 力的单位
在国际单位制中,力的单位是    ,简称    ,用符号    表示。手托两只鸡蛋的力大约为1 N。
二 弹力
弹簧受到手的拉力会发生形变,不受力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫    。手拉弹簧时也会受到弹簧反抗拉伸的作用,这种力叫    。
三 力的测量
1.测量工具:测量力的大小的工具叫    。实验室常用的测力计是      。
2.使用方法
①检查:使用前先检查指针是否指在      。②观察:观察弹簧测力计的量程和最小刻度值。③测量:测量时,所测力大小不能超过弹簧测力计的    ,要使弹簧测力计的轴线方向与所测力的方向一致。④读数:读数时,视线要与刻度面板垂直,需与指针    。
四 力的三要素
力的作用效果与力的    、    、    有关,它们被称为力的三要素。
【课中研学】
力的测量
1、力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N。它是以英国物理学家牛顿的名字命名的。
实践活动:利用鸡蛋、易拉罐和握力器感受力的大小。
2、力的测量工-测力计
测量力的大小的工具叫作测力计。测力计有各种不同的构造形式,但它们的主要部分都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。
(1)弹簧测力计
弹簧测力计是一种常用的测力计,它的内部装有一根可以伸缩的弹簧。
(2)弹簧测力计的结构
弹簧测力计主要是由弹簧、秤钩、指针和面板等组成的。
(3)弹簧测力计的使用方法
探索活动:观看教学视频(或教师演示),学习弹簧测力计的使用方法。
A、使用前的准备
①观察量程和分度值。
量程是弹簧测力计所能测量的最大值,待测力的大小不能超过量程;分度值是每小格代表的力的大小。
②检查指针是否指在零刻度线。
若指针未对准零刻度线,需调节面板高低,使指针与零刻度线对齐。
思考与讨论:如图甲,若弹簧测力计未校零,则测的力会偏大。
B、测量时的操作
①确保力的方向与弹簧轴线一致。
使用弹簧测力计测力时,要沿着弹簧测力计的轴线方向施力(通常为水平或竖直方向)。
②缓慢拉动挂钩,待示数稳定后读数。
施加力时应缓慢、均匀,避免突然用力导致弹簧超过量程或指针剧烈晃动;当指针静止时再读数,视线要与刻度盘垂直。
实践活动:
1. 把一根下端带有挂钩的弹簧的上端固定在长方形木板上,让弹簧自由下垂,在指针所指的位置标出O刻度线。
2. 在挂钩上悬挂1个钩码,在指针所指的位置标出相应的刻度值。
3. 在挂钩上分别悬挂不同个数的钩码,在指针所指的位置分别标出相应的刻度值。
4. 根据长木板的长度和弹簧可伸长的长度,标出最大测量值和其他数值刻度线。
5. 先在自制弹簧测力计的挂钩上挂上文具盒或教科书等物品,测出弹簧测力计对它们的拉力,再用实验室里的弹簧测力计测量一下,看看两者的测量值有多大的差距。
(4)弹簧测力计的原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度也越长。
3、弹性和弹力
(1)弹性
弹簧受到拉力会发生形变,不受拉力时又会恢复到原来的状态,弹簧的这种性质叫作弹性。
【特别提醒】物体的形变超过弹性限度,将无法完全恢复。
实践活动:轻压一把直尺,把橡皮筋拉长,用双手挤压气球,你有什么感受?
会感受到物体反抗形变的力。
(2)弹力
我们把尺子压弯、把橡皮筋拉长时,可以感受到它们对手有力的作用。物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
【特别提醒】放在桌面上的水杯,对桌面产生向下的压力,桌面发生形变,产生支持水杯的弹力,就是通常所说的支持力。
一 力的三要素
探索活动
(1)如图所示,用不同大小的力向下拉弹簧,观察弹簧的长度发生了什么变化。这说明力的作用效果跟什么因素有关?
(2)如图所示,先用力拉弹簧,再用力压弹簧,观察弹簧发生了什么变化。这说明力的作用效果跟什么因素有关?
(3)如图所示,分别在 A、B 处用同样大小的力推放置在桌面上的同一物体,观察现象。
1、影响力的作用效果的因素:力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。
2、力的三要素:人们通常把力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
【特别提醒】
①不同的力,其三要素一般不同。
②改变力的大小、方向、作用点中的任意一点,力的作用效果都会改变。
思考与讨论:足球运动员射门时,要将足球射入球门内,跟踢球时所用力的哪些因素有关?
3、实例分析
(1)用扳手旋动螺帽,手握在A点比握在B点要更省力些。说明力的作用效果跟力的作用点有关。
(2)用同样大小的力拧瓶盖,顺时针会更紧,逆时针才能打开。说明力的作用效果跟力的方向有关。
(3)小孩的力气小,一根弹簧也拉不开;大人的力气大,很容易拉开三根弹簧。这说明力的作用效果跟力的大小有关。
思考与讨论:生活中还有很多力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关的例子,请举例说明。
二、力的图示
思考与讨论:如图所示,工人用60牛的力水平向右推动木箱,如何完整地表示这个推力?
推力的大小是60牛,方向水平向右,作用在木箱上的A点。
1、力的图示:由于力有三个要素,因此单用一个数值是无法完整地表示一个力的。科学上通常用一根带箭头的线段来形象地表示力。
(1)优点:能简单、方便地表示力的作用。
(2)作图步骤
①确定受力物体,画出作用点;
②选定标度(用某一长度表示多少牛的力),从作用点开始沿力的方向画一条线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度;
③在线段的末端标出箭头,表示方向,并标出力的大小。
(3)注意事项
①力的作用点在受力物体上,一般画在接触面上;
②力的箭头画在力的末端,不要让箭头超过分段的标记;
③线段的长度一般是标度的整数倍,一般是 2-5 倍;
④标出力的大小、单位,有角度的力标明角度;
⑤存在多个力时,其标度必须统一。
⑥辅助线用虚线,如标角度时的水平线等。
思考与讨论:如何用力的图示表示大小为30N、竖直向上提书包的力?
2、力的示意图:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点或终点表示力的作用点。
科学阅读:牛顿
牛顿,英国著名的物理学家、数学家和天文学家。牛顿从青少年时代就对科学有着浓厚的兴趣,学习非常勤奋。他喜欢通过实验来取得真知,并亲自动手设计和制作了许多机械装置和用品。牛顿的研究十分投入,常常夜以继日地学习、工作。
牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一,在科学的许多方面做出了卓越的贡献。在力学方面,他建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律;在光学方面,他发现了太阳光是由不同颜色的光构成的,从而奠定了光谱分析的基础;在热学方面,他确立了冷却定律;天文学方面,他考察了行星运动规律,建立了万有引力定律,解释了潮汐现象,预言了地球不是正球体。另外,牛顿与莱布尼茨各自独立创造了微积分,促进了数学的发展。
虽然牛顿对科学做出了重大贡献,但他总是谦逊地说:“我不知道世人会怎样看我,不过,我觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子,有幸拾到美丽的贝壳,而真理的大海,我还是没有发现。”
【课堂总结】
【课堂练习】
1.如图所示,用拇指和食指捏住圆规的一个脚,让另一个装有铅笔芯的脚位于掌心的位置,使OA 保持水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时圆规的脚A、B对手指和手掌均有作用力。下列各图中,对这两个作用力的方向判断正确的是 (  )
A. B. C. D.
2.(2025八上·杭州开学考)《天工开物》中记载着一种农业生产汲水装置———辘轳(如图所示),由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。提水时,手握在B处比握在A处更容易使大轮转动,从而提起水桶。这说明了力的作用效果与(  )
A.力的大小有关 B.力的方向有关
C.力的作用点有关 D.施力物体有关
3.(2025八上·宁海期末)科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
【评价量表】在老师的指导下小组同学制定了评价量表,表中为部分评价指标。
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
调零方式 多种方式调零 只能移动指针调零 不能调零
精确度 达到0.1牛 达到0.2牛 大于0.2牛
(1)【项目制作】选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成   关系, 便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为   牛,小组同学用制好的弹簧测力计称量身边小物件的重力;
(3)【项目评价】实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,需选取图乙中   弹簧取代b弹簧制作测力计(选填“a”或“c”)。
4.(2025八上·瑞安月考)某兴趣小组成员各自用一根弹簧、一块纸板、指针和挂钩等制作了一个弹簧测力计。他们打算用50g的钩码对弹簧测力计进行刻度值的标定,并用自制的弹簧测力计进行测量。
(1)任务一:计算与标定刻度
如图甲,把一根下端带有挂钩的弹簧上端固定在纸板上,让弹簧自由下垂,在指针所指的位置标出ON;在挂钩上悬挂一个50g的钩码,在指针所指位置标出相应的刻度值   N。接着,在挂钩上分别悬挂不同个数的50g钩码,在指针所指的位置分别标出相应的刻度值。
(2)任务二:评价自制测力计
通过测试,该兴趣小组利用的弹簧能够承受的最大限度为1.5N,请根据以下评价量表,对制作的测力计(如图乙)的刻度与量程进行评价,该测力计属于哪一个评价等级并说明理由:_ ___ ___。
评价项目 优秀 良好 待改进
刻度与量程 刻度完全均匀 刻度部分均匀 刻度完全不均匀
外观与结构完整性 美观且牢固,结构完整 美观,结构基本完整 不美观不牢固,结构不完整
(3)任务三:改良自制测力计
通过初步测量检测,小组成员发现制作的测力计精确度不高。想要换用一个弹簧进行制作。成员们又挑选了A、B两个规格不同、长度相同的弹簧进行测试,并根据测试所得的拉力F和弹簧伸长量x的数据绘出如图丙所示的图像。
若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选用A、B中哪根弹簧,为什么 。
(4)任务四:利用测力计测量
该小组利用自制的弹簧测力计利用如图所示的测量方式进行测量,已知图中钩码重均为1N,则B 弹簧测力计的读数为   牛。
5.(2025八上·玉环月考)画出下列力的图示:木块受到与水平面成35°角的斜向右上方的200 N的拉力。
【课后练习】
1.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时小球压缩弹簧到A 位置(已知AO=OB),释放小球,研究小球在水平方向上的受力和运动情况,则(  )
A.从A 点运动到O 点,弹力方向向右,弹力逐渐增大
B.从A 点运动到O 点,弹力方向向左,弹力逐渐减小
C.从O 点运动到B 点,弹力方向向左,弹力逐渐增大
D.从O 点运动到B 点,弹力方向向右,弹力逐渐减小
2.如图所示为“探究弹簧的长度与力的关系”的实验,选取甲、乙、丙、丁四根完全相同的弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲弹簧的右端,用大小为 F 的力压乙弹簧的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为 F 的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,此时四根弹簧的长度分别是.L甲、 Lz、L丙、Lī,则(  )
A. B.
C. D.
3.(2025八上·婺城月考)关于弹簧测力计的使用,下列操作不正确的是(  )
A.使用前应检查指针是否对准零刻度线
B.弹簧测力计使用时必须竖直放置,不得倾斜
C.测量时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致
D.测量力的大小时,应待指针稳定后再读数
4.图甲是古代中国劳动人民发明的农具————风扇车,常用于清除谷物中的轻质杂质,如空壳、瘪粒等,其内部结构如图乙所示。向同一方向转动把手时(如图丙),作用在B处会比A 处容易。此时,影响力的作用效果的是 (  )
A.力的大小 B.力的作用点 C.力的方向 D.力的种类
5.学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计,他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,测试结果如图所示。图中OA 段和OB 段都在弹性形变范围内。若要制作量程较大的弹簧测力计,他们应选弹簧   ;若要制作精确度较高的弹簧测力计,他们应选弹簧   。
(5题图) (6题图)
6.如图所示为小科自制的探究力的三要素的装置,直尺与吸盘之间用胶水固定,直尺上固定有A、B、C、D 四个挂钩。
(1)当弹簧测力计以2 N的拉力分别水平向左拉A、C挂钩时,观察到拉   挂钩时,直尺偏转的程度更大,该实验可以说明:力的   不同,力的作用效果不同。
(2)若要说明力的方向对力的作用效果有影响,则可选用   挂钩,用到的实验方法是   法。
7.(2025八上·台州月考)针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,小北和小书同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设I.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次 弹簧材料 弹簧粗细 弹簧被压缩的长度(cm) 物块被推的距离(cm)
① 碳素 粗 8 25
② 铬钒 粗 8 22
③ 硅锰 粗 8 27
④ 碳素 细 10 24
⑤ 铬钒 细 10 18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设   。(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)
(2)根据表格中的实验数据,你认为小北同学能否验证假设Ⅱ?   。
小书同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为x,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)小书同学同学根据得到的实验数据作出了F-x图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小   。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图丙所示),正确的是()(填字母)。
A. B. C. D.
8.(2025八上·诸暨月考)某校项目学习小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如图所示,标记刻度如表:
弹簧所挂物体的重/N 0 2 4 6 8 10 12 14
刻度尺示数/cm 6 8 10 12 14 16 19 24
(1)从表中可知弹簧测力计制作原理:   。
(2)制作过程:小金在6厘米刻度线处标上0N,每增加1厘米,所标的力增加   N。
(3)作品应用:用该项目小组制作的弹簧测力计测某物体重力,示数如图,该物体的重力为N。
9.(2025八上·金华月考)小刚利用弹簧测力计探究相互作用力的关系。
(1)如图甲,A测力计显示的是   的作用力(选填“A对B”或“B对A”);
(2)随后小刚对 “弹簧的伸长与受到的拉力之间的关系”进行了探究,请根据表格信息回答相关问题:
拉力/N 0 1 2 3 4 5 6 7
弹簧长度/cm 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 21.0 21.5
器材:弹簧、1N的钩码若干、刻度尺 ;
实验过程:将弹簧的一端固定在一块竖直放置的木板顶端,让弹簧能够自由地伸缩,然后用1N、2N、3N……8N的力去拉弹簧,并把每一个拉力作用下弹簧底端所对的位置做上记号,再测出弹簧的长度,记录数据。请你帮小刚分析以上数据并回答:
①分析实验数据可得到结论:   ;
②如果把这条弹簧改装成弹簧测力计,则制成后的测力计的量程是   。
10.(2025八上·宁波月考)小张同学做了一个实验,来验证力的三要素对力的作用效果的影响,如图所示。F1=F3=F4>F2,拉住一根锯条,使其发生图中四种形变。
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的图是   两图。
(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的图是   两图。
(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是   两图。
11.小科对宇宙星空知识比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图a,则:
(1)从图a中信息可知,甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是   。
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在图a中,应画在图中的哪个区域:   (填“①”“②”或“③”)。
(3)如图b为实验室的一种弹簧测力计,在地球上把物体挂在弹簧测力计上静止时,从左边刻度可以测出物体重力的大小,从右边刻度可以测出物体质量的近似值;如果把该弹簧测力计拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是____(填序号)。
A.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍 B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的 D.左边变为原值的 ,右边刻度值不变
12.项目化学习小组的同学们利用橡皮筋自制测力计。在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩,并在白纸上依据此时指针的位置标上零刻度线,如图甲所示。
(1)项目一:标明刻度。每次在回形针上加挂一个50g的钩码,测量每次指针到零度刻线的距离L,画出拉力 F 逐渐增大的过程中的F-L图像,如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度不均匀的原因可能是   。
(2)项目二:检验作品。将钩码逐个取下,测量每次指针到零刻度线的距离L,画出拉力 F 逐渐减小过程中的F-L图像,如图乙中曲线②所示,与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小金用此测力计先后连续测量F1和的大小,根据检验结果可知,F2 的测量值比真实值   (填“小”或“大”)。
(3)项目三:改进完善。换用伸长长度与所受外力成正比的材料重新制作测力计。同学们在老师的指导下针对改进后的测力计的科学性设计了评价表(节选)。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理,结构完整 设计不合理,结构完整 结构不完整,有1处以上缺失
指标二 刻度均匀,刻度线之间距离较大,测量精确度高 刻度均匀,但刻度线之间距离较小,测量精确度差 刻度不均匀
根据评价表,该测力计的“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“合格”。为使“指标二”达到优秀水平,请你对该测力计提出合理的改进建议:   。
13.画出下列力的图示。
(1)图甲:木块受到与水平面成35°角的斜向右上方的 200 N的拉力。
(2)图乙:电灯受到绳子4 N 的拉力。
14.物体A 静止在斜面上,请用力的图示法画出A 所受的重力 30 N 和它所受的支持力20 N。
15.(2025八上·金华月考)一个旅行包放在水平面上(如图所示),人用手去拉它,此力与水平面成30°角,大小为40牛。请画出此拉力的力的图示(作用点已标出)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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