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第七章 力
八年级下册 人教版
第2节 弹力
在险峻的绝壁上,攀岩者稳如壁虎又矫似雄鹰。这项挑战自然、超越自我的惊险运动,被誉为勇敢者的“岩壁芭蕾”。说它惊险,是因为攀岩者仅靠手脚灵活运用抓、撑、蹬等动作,用“力”实现身体的平衡,从而到达常人难以企及的顶点。像很多体育项目一样,攀岩运动中蕴含了非常丰富的力学知识。
从本章开始,就让我们一起走进力学的世界,揭开它神秘的面纱吧!
新课导入
思 考
优秀的撑竿跳高运动员借助撑竿可以越过6m高的横杆。
撑竿跳高的过程中,撑竿的形状发生了怎样的变化?
撑竿跳高运动员先将撑竿压弯,
松手后,撑竿会恢复原状。
一、弹力
弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时又恢复原来的形状,物体的这种性质叫作弹性。
手压弹簧
手拉橡皮筋
挤压橡皮泥
揉面团
一、弹力
一、弹力
2.弹力产生条件
物体直接接触
发生弹性形变
1.定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
施力物体
受力物体
是施力物体发生形变产生的
一、弹力
思考1:接触的物体间是否一定存在弹力?
思考2:不接触的物体是否一定不存在弹力?
【典例】如图所示,A、B两球之间一定有弹力作用的是
( )
B
物体受到支持力
一、弹力
①分析杯子放在水平木板上时,杯子和木板间的弹力方向。
3.弹力的三要素
桌面受到压力
F支
F压
因为物体形变的方向与水平面垂直。杯子放在水平木板上时,杯子和木板间的弹力方向都与水平面垂直。
杯子对木板的压力使木板向下发生形变,木板对杯子的支持力F支的方向向上。
木板对杯子的弹力使杯子向上发生形变,杯子对木板的压力F压的方向向下。
弹力的方向与物体
形变的方向相反。
一、弹力
②分析线与灯之间的弹力方向
F拉
F拉
弹力的方向与物体形变的方向相反.
线对灯有竖直向上的拉力,使电灯向上发生形变,电灯对线的拉力竖直向下。
电灯对线有竖直向下的拉力,线向下发生形变,线对灯的拉力方向竖直向上。
一、弹力
③分析杯子放在倾斜木板上时,杯子和木板间的弹力方向
木板
F支
F压
F支
F压
杯子放在倾斜木板上时,杯子与木块发生形变的方向都与斜面垂直。所以杯子对斜面压力F压的方向、木板对杯子支持力F支的方向都与斜面垂直。
一、弹力
【归纳】
(1)作用点:在两个物体的接触面上,也可等效在接触面的一点。
(2)方向:与使物体发生弹性形变的力方向相反。
(3)大小:物体的材料和弹性形变量大小有关。在弹性限度内,物体的形变越大,产生的弹力越大。
物体的弹性有一定的限度,超过这个限度其不能恢复原来的形状,该限度即为弹性限度。
弹力的方向与物体形变的方向相反
(a)若为面接触类,方向垂直于接触面;
(b)若为绳类,弹力方向沿绳子收缩方向。
一、弹力
物体间的压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。
4.生活中的弹力
【典例】放在水平桌面上的水杯对桌面有压力,下列有关说法正确的是( )
A.水杯对桌面的力的施力物体是桌面
B.放在桌面上的水杯对桌面的压力是由于水杯发生弹性形变产生的
C.放在桌面上的水杯对桌面的压力的受力物体是水杯
D.放在桌面上的水杯受到的支持力是由于水杯发生弹性形变产生的
B
二、弹簧测力计
你有没有发现,人越用力拉弹簧,弹簧的伸长量越大。
现象观察
提出问题
弹簧伸长的长度与受到的拉力有什么关系?
弹簧伸长的长度△x是指弹簧受力后的长度减去原来的长度。
△x=l-l0
l
l0
实验次数 1 2 3 4 5 6
拉力F/N 0 1 2 3 4 5
弹簧伸长量 Δl/cm 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00
在弹簧弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
二、弹簧测力计
测量力的大小的工具叫做弹簧测力计。
主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。
挂钩
拉杆
单位
刻度盘
弹簧
指针
(1)构造
(2)弹簧测力计的量程与分度值
①量程即测量范围。
右图所示弹簧测力计的量程为: 。
0~5N
②分度值:_________
0.1N
二、弹簧测力计
(3)弹簧测力计的使用
①测量前,看量程和分度值,被测量的力不能超过测力计量程,以免损坏测力计。
③使用时,应使弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。
④读数时,应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态。视线必须与刻度盘垂直。记录数据要带单位。读数时不需要估读。
②使用前,先将弹簧测力计竖直放置,反复轻拉挂钩几次,避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性;再观察指针是否指零,如果不是,则需调零。
二、弹簧测力计
圆桶式测力计
平板式测力计
物理实验室常用的弹簧测力计
严禁倒挂使用
测量的力没有通过弹簧中心轴线
提示:弹簧测力计倒挂使用时,测量值偏大,因为弹簧测力计的外壳也对弹簧有拉力。
二、弹簧测力计
测量力大小的工具叫做测力计,生活中测量力的有多种,如下图所示,其中物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
握力计
拉力指针推力计
数显推拉力计
二、弹簧测力计
(1)把物体A挂在弹簧测力计的挂钩上,测量出文具袋对弹簧测力计的拉力F1=______。
(2)用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋,测量文具袋对弹簧测力的拉力F2=_______。
1.3N
1.4N
【典例】
E F
二、弹簧测力计
G H
【典例】
在水平放置的轻质弹簧测力计的吊环和挂钩上,各加4N的拉力F1、F2.两个力方向相反,且在同一条直线上,则弹簧测力计的示数为( )
A.8N
B.0N
C.2N
D.4N
【典例】
三、弹簧测力计
弹力
弹力
定义
弹性
弹力
弹簧测力计
作用
原理
使用方法
产生条件
特点
物体直接接触
发生弹性形变
大小
方向
生活中的弹力
四、练习与应用
1. 书放在水平桌面上,书会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( )
A.书的形变 B.桌面的形变
C.书和桌面的形变 D.桌面受到的支持力
B
2. 下列各力中,不属于弹力的是( )
A.手对弹簧的拉力 B.磁铁对小铁球的吸引力
C.手对弓的拉力 D.地面对课桌的支持力
B
3. 使用弹簧测力计时,下列注意事项中错误的是( )
A.使用前必须检查指针是否指在零刻度线上
B.测量力的大小不能超出测量范围
C.使用中,弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D.弹簧测力计必须竖直放置,不得倾斜
D
四、练习与应用
4. 弹簧测力计使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,
若没有对齐,需要 ;如图所示,用手拉弹簧测力计,弹簧测力计的弹簧发生形变后会对手施加一个作用力,
这个力是 力,它的方向与手的拉力方向 。
校零
弹
相反
1.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A.足球受到的支持力是木板产生的弹力
B.足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C.木板形变是由于木板产生弹力造成的
D.足球产生的弹力就是足球对木板的压力
五、提升训练
C
2.一椭圆形玻璃瓶,其横截图形状如图甲所示,在瓶中装满水,把细玻璃管通过带孔的橡胶塞插入瓶中。用大小相同的力分别沿AB方向和CD方向捏玻璃瓶,如图乙、丙所示。可观察到的现象是( )
A.乙图中细管内液面下降,丙图中细管内液面上升
B.乙图中细管内液面上升,丙图中细管内液面下降
C.乙、丙两图中细管内液面都上升
D.乙、丙两图中细管内液面都下降
A
五、提升训练
3.某同学在实验时,将一物体挂在竖直悬挂的弹簧测力计的挂钩上(如图甲),测出物体对弹簧测力计的拉力为2.5N,
然后把弹簧测力计倒过来,又将同一物体挂在弹簧
测力计的吊环上(如图乙),当物体静止时,弹簧
测力计的示数( )
A.一定大于2.5N
B.一定等于2.5N
C.一定小于2.5N
D.一定等于5.0N
A
五、提升训练
4.小明同学使用弹簧测力计时,把弹簧测力计的拉环固定,用手拉动弹簧测力计秤钩静止时如图所示。首先观察弹簧测力计得到弹簧测力计的分度值是___N,最大测量值是___N,此时弹簧测力计的读数是___N。请你对他的操作过程提出两条注意事项:
(1)_______________________________;
(2)________________。
0.2
1.6
5
弹簧、指针、挂钩不得与外壳摩擦
不能超量程测量
五、提升训练