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第二讲 弹力
你知道拉弓为什么能射出箭吗？你知道弹簧为什么可以将物体弹起吗？你知道为什么扭紧玩具小车的发条后松手，小车可以跑出很远吗？
知识点一、弹力
1．弹性形变
(1)塑性：物体在力的作用下发生形变，当力撤去后，物体不能恢复原状的形变。如：
橡皮泥
面团
棉花糖
纸张折痕
(2)弹性：物体在力的作用下发生形变，当撤去外力后，能自行恢复原状的形变。如：
弹簧
塑料尺
记忆金属
(3)形变的普遍性：任何物体受弹力时都会发生形变，受弹力不发生形变的物体是不存在的，只是有些形变不明显。
如一本书放在桌面上，桌面和书本相互挤压发生形变，但是桌面和书本的形变非常微小，用肉眼看不出来，需要用仪器才能显示出来。
(4)弹性限度：若物体形变过大，超过一定限度，撤去作用力后，物体不能完全恢复成原来的形状，这个限度叫弹性限度。
2．弹力
(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。常见的弹力有拉力、推力、压力、支持力。
拉力
推力
压力
支持力
(2)弹力的三要素
①大小：跟物体弹性形变大小和弹性强弱有关。
②方向：与物体的弹性形变方向相反，且总是与接触面垂直。
③作用点：可等效在接触面的一点上。即画受力示意图时，若只受一个弹力作用，作用点要求直接画在接触面的一点上；当受多个弹力作用时，作用点可分别画在接触面上，也可平移到同一个作用点。
(3)产生条件
①物体相互接触并挤压：弹力属于接触力，产生于直接接触的物体之间，任何物体只要发生弹性形变，就一定会产生弹力，不相互接触的物体之间是不会发生弹力作用的。
②发生弹性形变：弹力的大小随物体形变程度的不同而不同。
【例1】下列有关物体所受的弹力及形变的说法种，正确的是( )
A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失
B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变
C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体发生形变
D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失
【答案】D
【例2】关于弹力的叙述中，正确的是( )
A．弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关
B．弹力的方向总是竖直向下
C．任何物体只要发生形变，就会产生弹力
D．两个物体不接触也能产生弹力
【答案】A
【例3】几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体，每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直，两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是( )
A．几个同学都一样大
B．手臂长的同学
C．体重大的同学
D．力气大的同学
【答案】B
【例4】下图中A、B两球相互间一定有弹力作用的是( )
A
B
C
D
【答案】B
【例5】一辆汽车停在水平地面上，有下列几种说法：①地面受到向下的弹力，是因为地面发生了形变；②地面受到了向下的弹力，是因为汽车发生了形变；③汽车受到了向上的弹力，是因为汽车发生了形变；④汽车受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变。其中正确的是( )
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
【答案】D
二、弹簧测力计
1．测力计是测量力的大小的工具。生活中的测力计有多种（弹簧测力计、握力计、拉力计等），实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
条形盒测力计
圆筒测力计
圆盘秤
机械握力计
2．弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具，也称为弹簧秤。
(1)原理：弹簧在一定的弹性范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。（即弹簧的伸长量与所受的拉力成正比）。
(2)构造：弹簧、指针、刻度盘、吊环、挂钩。
3．使用方法(“三清一查一垂直”)
(1)“三清”：看清量程(被测力的大小不能超出量程)、分度值(每一大格、每一小格表示多少牛)、指针是否对准零刻度线(调零)；
(2)测量前：用手轻轻来回拉动挂钩几次，避免指针、弹簧和外壳之间发生卡壳影响测量的准确性；
(3)测量时：拉力方向应与弹簧轴线方向一致，不能倒挂(弹簧测力计不一定仅测竖直方向或水平方向的力，其他方向的力也可以测量)；
(4)读数时，视线要与刻度盘的表面垂直。
4．误差分析
(1)未调零，指针在零刻度线上方时读数偏小；指针在零刻度线下方时读数偏大；
(2)倒挂使用时，读数偏大；
(3)未沿弹簧轴线方向拉动时，读数偏小。
【例1】下列关于弹簧测力计的说法错误的是( )
A．弹簧测力计的刻度是均匀的
B．使用弹簧测力计前应轻轻地拉挂钩，以防卡住
C．弹簧测力计在任何情况下都可以拿来使用
D．使用弹簧测力计时，挂钩不能与外壳相碰
【答案】C
【例2】如图，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为( )
A．0N
B．2N
C．4N
D．8N
【答案】C
【例3】一根长8cm的弹簧，当所受拉力8N时，长度变为12cm。当所受拉力12N时，长度变为( )
A．10cm
B．12cm
C．14cm
D．20cm
【答案】C
【例4】有弹簧、钩码、直尺、指针等器材，小华要自制一个弹簧测力计，他先测出弹簧的长度L0＝2.10cm，然后在弹簧的下端挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0伸长的量ΔL(ΔL＝L－L0)，测量的数据如下表所示：
拉力F／N
1
2
3
4
5
6
7
长度L／cm
2.50
2.90
3.30
3.70
4.10
4.50
4.90
伸长量ΔL／cm
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
(1)从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长量ΔL的关系为：_______________
_________________________________________________________________________。
(2)小华继续做实验，得到的数据如下表所示：
拉力F／N
8
9
10
11
12
长度L／cm
5.30
5.70
6.10
6.60
7.30
伸长量ΔL／cm
3.20
3.60
4.00
4.50
5.20
从上表所示的数据可以看出，拉力达到_________N时，拉力和弹簧伸长量的关系就改变了。因此，弹簧测力计的测量范围只能达到___________N。
【答案】(1)在弹性限度的范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比；(2)11；10
物理知识小拓展
撑杆跳高杆的演变
你一定会觉得撑杆跳十分有趣吧。前面是高达4－5米的横杆，光靠跳跃是跳不过这么高的横杆的。只有以尽可能快的速度奔跑并使用一根很长的撑杆才能越过横杆。历史上，人们最早用撑杆跳过沟渠和沼泽，这只是为了尽可能跳过尽可能长的水平距离。
到了十九世纪，欧洲有些国家开始了撑竿跳高的比赛。直到1817年才有了第一个撑竿跳高纪录（2.92米）。当时是用前端装有尖头的木竿做撑竿进行练习和比赛的，运动员助跑后把竿头插在地上起跳，沿着撑竿向上爬，当撑竿将要倾倒时，迅速越过横杆，落在铺有沙子的地面上。1889年规定不许运动员在起跳离地后双手交换往上爬。1906年时，有人在助跑起跳离地后，采用摆体的技术，跳过了3.78米的高度，创造了用木竿跳的最高纪录。
由于木竿质硬、量重、弹性差，影响成绩的提高，1909年开始采用了竹竿。在一九二四年第八届奥林匹克运动会上采用了木制的插斗和沙坑。1942年有人跳过了4.77的高度，创造了用竹竿跳的最高纪录。
竹竿虽然重量较轻，有一定的弹性，但是握竿点到了4米以上时容易折断，因此1930年开始有人试用了金属撑竿。1952年以后，铝合金撑竿被各国运动员广泛采用。1961年时，有人用金属撑竿跳过了4.83米的高度。
金属撑竿虽然坚固，不易折断，但是性能硬，弹性差，不易提高握竿点，从而影响成绩的继续提高。早在1948年就有少数运动员开始试用化学纤维制成的尼龙撑竿，到1962年国际田联承认用尼龙撑竿创造的成绩以后这种器材就被世界各国撑竿跳高运动员广泛采用。随着撑竿跳高技术的发展和成绩的不断提高，也促进了其他器材设备的改革。1960年用海绵坑代替了沙坑，改进了插斗壁的角度和撑竿跳高架子，世界纪录一破再破，到1976年，有人用尼龙撑竿创造了5.70米的世界纪录。1980年法国人把纪录提高到5.78米。现在男子撑杆跳高的世界纪录（6.14米）是由前苏联运动员布勃卡保持的。
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第二讲
八年级人教版课件
弹力
知识讲解
彩虹圈达人
弹力
观察下列物体，思考它们之间有什么共同特点？
知识讲解
用力撑杆
用力拉弹弓
恢复原状
松手
松手
能恢复到原来的形状，说明具有弹性。
知识讲解
弹性形变
物体在受力时会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状的性质。（直尺、健身拉力器、橡皮筋）
弹簧
施加外力，发生形变
撤销外力，恢复原来的形状
知识讲解
不仅拉伸或者挤压弹簧会发生形变，鸡蛋放在桌子上也会使桌子发生形变哦！只是形变太小，不易被我们观察到。
知识讲解
观察下列物体，思考它们之间有什么共同特点？
知识讲解
捏泥人
包饺子
不能恢复原状
松手
松手
不能恢复到原来的形状，说明具有塑性。
知识讲解
塑性形变
物体在受力时会发生形变，不受力时，不能恢复到原来的形状的性质。（橡皮泥、捏泥人、面团）
原状
施加外力，发生形变
撤销外力，
不能恢复原来的形状
知识讲解
物体除了可以被压缩或者拉伸发生形变，还可以弯曲或者扭曲
知识讲解
物体发生弹性形变有一定的限度，叫弹性限度。超过这一限度，物体就不能恢复原来的形状。
知识讲解
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力。
知识讲解
不接触弹簧，弹簧能产生弹力吗？
桌子和墙之间相互接触，它们之间有弹力吗？
弹力的产生条件
相互接触；发生弹性形变。
知识讲解
弹力的三要素
施力物体：
大小
方向
作用点
欲恢复原状
弹力
发生弹性形变的物体
蹦床发生弹性形变，产生弹力
与使物体产生形变的外力的方向相反
在弹性限度内，物体的形变程度越大，产生的弹力越大。
物体的接触点或接触面上
知识讲解
弹力方向的判定
压力
支持力
拉力
垂直于接触面，指向被压或被支持的物体
绳子拉伸产生的弹力，方向沿绳子指向绳子的收缩方向
知识讲解
物体对木板的压力
物体对墙壁的压力
碗对筷子的支持力
球对墙壁的压力
斜面对物体的支持力
知识讲解
判断下列物体间的作用力哪些是弹力？
例题精讲
【例1】下列有关物体所受的弹力及形变的说法种，正确的是( )
A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失
B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变
C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体发生形变
D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失
【答案】D
例题精讲
【例2】关于弹力的叙述中，正确的是( )
A．弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关
B．弹力的方向总是竖直向下
C．任何物体只要发生形变，就会产生弹力
D．两个物体不接触也能产生弹力
【答案】A
例题精讲
【例3】几位同学使用弹簧拉力器锻炼身体，每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直，两臂伸直时对弹簧拉力器拉力最大的是( )
A．几个同学都一样大
B．手臂长的同学
C．体重大的同学
D．力气大的同学
【答案】B
例题精讲
A
B
C
D
【例4】下图中A、B两球相互间一定有弹力作用的是( )
【答案】B
例题精讲
【例5】一辆汽车停在水平地面上，有下列几种说法：①地面受到向下的弹力，是因为地面发生了形变；②地面受到了向下的弹力，是因为汽车发生了形变；③汽车受到了向上的弹力，是因为汽车发生了形变；④汽车受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变。其中正确的是( )
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
【答案】D
弹簧测力计
我们知道，在弹性限度内，物体的形变程度越大，产生的弹力越大。弹簧的伸长量与所受的拉力之间有什么关系呢？
结论：
在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比（F=k
x）。
知识讲解
原理：
在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。受到的拉力越大，伸长量越大。
构造：
弹簧、指针、刻度盘、挂钩
使用：
看：观察量程和分度值；
调：如果指针没有指在零刻度线上，要调零；
测：被测力的方向应沿弹簧轴线方向；
读：指针静止时视线与刻度盘垂直读数。
弹簧测力计
弹簧
指针
刻度盘
挂钩
量程：0～５N,分度值0.1N
知识讲解
误差分析
①未调零，在零刻度线上方，读数偏小；在零刻度线下方，读数偏大。
②倒挂使用时，读数偏大。
③未沿弹簧轴线方向拉动时，读数偏小。
知识讲解
如果弹簧测力计在水平方向调零，在竖直方向测量会有什么影响？
例题精讲
【例1】下列关于弹簧测力计的说法错误的是( )
A．弹簧测力计的刻度是均匀的
B．使用弹簧测力计前应轻轻地拉挂钩，以防卡住
C．弹簧测力计在任何情况下都可以拿来使用
D．使用弹簧测力计时，挂钩不能与外壳相碰
【答案】C
例题精讲
【例2】如图，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为( )
A．0N
B．2N
C．4N
D．8N
【答案】C
例题精讲
【例3】一根长8cm的弹簧，当所受拉力8N时，长度变为12cm。当所受拉力12N时，长度变为( )
A．10cm
B．12cm
C．14cm
D．20cm
【答案】C
例题精讲
【例4】有弹簧、钩码、直尺、指针等器材，小华要自制一个弹簧测力计，他先测出弹簧的长度L0＝2.10cm，然后在弹簧的下端挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0伸长的量ΔL(ΔL＝L－L0)，测量的数据如下表所示：
拉力F／N
1
2
3
4
5
6
7
长度L／cm
2.50
2.90
3.30
3.70
4.10
4.50
4.90
伸长量ΔL／cm
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
(1)从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长量ΔL的关系为：________________________________________________________________。
在弹性限度的范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比；
例题精讲
(2)小华继续做实验，得到的数据如下表所示：
拉力F／N
8
9
10
11
12
长度L／cm
5.30
5.70
6.10
6.60
7.30
伸长量ΔL／cm
3.20
3.60
4.00
4.50
5.20
从上表所示的数据可以看出，拉力达到_________N时，拉力和弹簧伸长量的关系就改变了。因此，弹簧测力计的测量范围只能达到___________N。
11
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第二讲 弹力
1．关于形变，以下说法正确的是( )
A．物体发生形变，一定是受到力的作用
B．用力压桌子，桌子是坚硬物体不会发生形变
C．物体发生的形变只有弹性形变
D．橡皮泥受到挤压后变形，它的弹性很好
【答案】A
2．下列结果中，不是由弹力产生的是( )
A．撑竿跳高运动员跳起并跃过横杆
B．手中的石块释放后自由下落
C．玩具手枪用弹簧将“子弹”射出去
D．“蹦极”运动中落到低处的人被绳拉起
【答案】B
3．使用弹簧测力计测量力的过程，有如下操作：①轻轻来回拉动两次挂钩；②把待测力加在挂钩上；③观察弹簧测力计的量程，弄清刻度盘上每一小格表示多少牛；④调整弹簧测力计指针位置；⑤待指针稳定后读数。上述操作，正确的顺序是( )
A．①②③④⑤
B．②③④①⑤
C．④①②③⑤
D．③④①②⑤
【答案】D
4．李华同学在使用弹簧测力计前没有注意校零，指针的示数为0.2N处。他测量时指针的示数为3.6N，则实际拉力的大小为( )
A．3.8N
B．3.6N
C．3.4N
D．无法确定
【答案】C
5．如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同，甲、乙左端固定在墙上，图中所示的力F均为水平方向，大小相等。丙、丁所受的力均为一条直线上，四根弹簧在力的作用下均处于静止状态，其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁。下列选项正确的是( )
A．L甲＜L丙，L乙＞L丁
B．L甲=L丙，L乙=L丁
C．L甲＜L丙，L乙=L丁
D．L甲=L丙，L乙＞L丁
【答案】B
6．如图所示，一根弹簧一端挂在墙上，用490N的力拉另一端，弹簧伸长了20cm。如果改为两个人分别拉弹簧的两端，把它也拉长了20cm，则每个人分别用为( )
A．490N
0N
B．0N
490N
C．980N
980N
D．490N
490N
【答案】D
7．一测力计因弹簧断裂而损坏，若去掉断裂的一小段弹簧，将剩余的较长的一段弹簧重新安装好，并校准了零刻度。那么用这个修复的弹簧测力计测量时，测量值与原来测量值相比较，结果是( )
A．测量值比原来的测量值大
B．比原来的测量值小
C．与原来的测量值相同
D．以上三种情况均可能出现
【答案】B
8．一根弹簧原长为10m，一端固定，另一端受到4N的拉力时，伸长2cm。则它两端各受到2N的拉力时，弹簧伸长( )
A．0cm
B．1cm
C．2cm
D．4cm
【答案】B
9．当弹簧不受拉力作用时，我们称其长度为原长L0，在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的力F和弹簧的形变量△x(△x=L-L0)成正比，即F=k△x，k叫做弹簧的劲度系数。如图所示是某次实验测得弹簧所受的力F与弹簧长度L的关系图象，请你根据图象判断下列说法中正确的是( )
①弹簧的原长L0是10cm
②弹簧的劲度系数是40N/m
③当受到F=1N时，弹簧可能伸长了2.5cm
④当弹簧伸长了15cm(弹性限度内)时，受到力F=2N
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
【答案】A
10．小华在课外探究弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系。利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下：
拉力大小/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
(1)根据数据分析可知弹簧的原长为________cm；
(2)分析实验数据你可以得到的结论是：在弹簧的使用范围内，_________________________________________________________________。
(3)小华做出了如图乙三个图象，其中正确的是图_________。
(4)分析实验数据可知，若用此弹簧做成弹簧测力计，量程是______________。
【答案】(1)2；(2)弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比；(3)2；(4)0～2.5N
1．下列关于弹力的说法正确的是( )
A．把一块橡皮泥捏成一只小兔子，由于橡皮泥的形状发生了改变，因此小兔子能够产生弹力
B．手用力压桌子，桌子没有凹陷，所以桌子对手没有产生弹力
C．用力拉弓，箭被弹出去，弓对箭产生了弹力
D．用磁铁吸引铁钉，铁钉对磁铁产生了弹力
【答案】C
2．使用弹簧秤时，下面几种说法错误的是( )
A．弹簧秤必须竖直放置，不得倾斜
B．使用前必须检查指针是否指在零点上
C．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦
D．使用时，必须注意所测的力不能超过弹簧秤的测量范围
【答案】A
3．如图所示，ABCD依次表示了射箭的整个过程，运动员先将箭搭在弓上，然后慢慢拉弓，将弓拉满后松手，箭疾驰而飞，在以上过程中，弓的弹力最大的时刻是( )
A
B
C
D
【答案】C
4．如图所示，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另一端。则弹簧形变产生的力是( )
A．手对弹簧的拉力
B．墙对弹簧的拉力
C．弹簧对墙的拉力
D．以上说法都不正确
【答案】C
5．一根刚性很强的钢板水平放置，其上放一张纸处于静止状态。下列关于钢板与纸之间的作用力的判断，正确的是( )
A．钢板的刚性强，纸放在钢板上，钢板无形变，即钢板对纸没有弹力
B．纸放在钢板上，钢板无形变，但钢板对纸有弹力
C．纸放在钢板上，钢板不一定有形变，但只受到钢板的弹力
D．纸放在钢板上，钢板一定有微小形变，纸一定受到钢板的弹力
【答案】D
6．人的一根头发能承受的力与年龄有关，其范围一般在0.8N~2N。为了测量小华的一根头发能承受多大的力，应选用的弹簧测力计最恰当的是( )
A．量程为1N，分度值为0.05N
B．量程为5N，分度值为0.05N
C．量程为10N，分度值为0.5N
D．以上三种都可以
【答案】B
7．在竖直悬挂的弹簧下加钩码探究弹簧伸长量与弹力的关系，收集的实验数据。
弹力/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧总长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
弹簧伸长量/cm
0
1.5
3.0
4.5
6.0
_____
(1)上表的空白处应填写_________。
(2)分析实验数据，你可得到的结论是_______________________________________。
【答案】(1)7.5；(2)在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比
8．课外学习小组准备进行“弹簧的伸长量与所受的拉力的关系”的实验探究。
(1)要完成实验，除了需要如图l中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重量已知)、铁架台以外，还需要的测量仪器是_________。
(2)进行实验后所测的实验数据如下表，根据实验数据，你认为用这样的弹簧能做一个测量范围是_________的测力计。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量△L/cm
0
0.40
0.80
1.20
1.60
1.80
1.90
图1
图2
图3
(3)根据上述表格中的实验数据，请在图2中作出在弹性形变范围内弹簧伸长量与所受拉力的关系图线。
(4)若弹簧的伸长量为1cm，则所挂钩码的总重力为_____N。
(5)如图3是A、B两个弹簧在受到一定拉力作用下的伸长量与所受拉力图象。如果用相同的外壳(刻度盘)制作精确度较高的弹簧测力计，应选用_____(选填“A”或“B”)弹簧。
【答案】(1)刻度尺；(2)0～4N；(3)图略；(4)2.5；(5)A
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