第 七 章 力
第2节 弹力
典案二 导学设计
学点一 弹力
1．认识弹性、塑性
根据实际情况选择性地完成如图7－2－4所示实验，并回答问题。
图7－2－4
问题：以上实验说明力能改变物体的__形状__。对比图中的情形，可以再次进行分类，图(a)、(b)中，橡皮泥、面团发生形变后__不能__(选填“能”或“不能”)自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做__塑性__；图(c)、(d)中，弹簧、橡皮筋受力时会发生形变，不受力时，又__能__(选填“能”或“不能”)恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做__弹性__。
2．认识弹力
阅读教材P6相关内容，回答下面的问题。
问题：(1)我们把弹簧、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。
(2)物体的弹性有一定的限度，超过这个限度就__不能__(选填“能”或“不能”)恢复到原来的形状。
3．认识压力、支持力
观察图7－2－5，回答下面的问题。
图7－2－5
问题：如图甲所示，挑水时，扁担会对肩膀施加压力，同时会看到扁担发生了__弹性__形变，故压力属于__弹力__；如图乙所示，塑料直尺会向下弯曲而发生__弹性__形变，故支持力属于__弹力__。生活中还有很多由于压力和支持力而导致的物体形变不易直接观察到，需要借助其他器材进行探究发现。综上所述，压力、支持力都属于__弹力__。
学点二 弹簧测力计
1．弹簧测力计的工作原理
提出问题：弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系？
实验过程：按图7－2－6所示过程进行实验，并将每次的实验结果记录在下面的表格中。
图7－2－6
实验次数
施加拉力/N
弹簧原长/cm
弹簧的长度/cm
弹簧的伸长量/cm
1
0
2.50
2.50
0
2
1
2.50
3.00
0.50
3
2
2.50
3.50
1.00
4
3
2.50
4.00
1.50
5
4
2.50
4.50
2.00
分析论证：分析表中数据可知，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越__大__，弹簧的伸长量就越__长__。当该弹簧受到6 N的拉力时(在弹性限度内)，其长度为__5.50__cm，弹簧伸长了__3.00__cm。
实验结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成__正__比。
2．弹簧测力计的使用
观察如图7－2－7所示弹簧测力计，完成下列问题。
图7－2－7
问题：(1)原理：根据弹簧测力计的结构拆分，可以知道弹簧测力计的工作原理是：在弹性限度内，__弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长__。
(2)结构：根据上图可知弹簧测力计的结构主要分为__指针__、__刻度盘__、__挂钩__、__弹簧__等几部分。
(3)使用
①观察量程、分度值：观察你使用的测力计，了解弹簧测力计的量程和分度值。图中弹簧测力计的量程为__0～5_N__，分度值为__0.2_N__。
②校零：检查测力计的指针是否指在零刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上。
③顺拉：测量前，要先拉几下挂钩，防止弹簧卡在外壳上，防止弹簧与外壳之间存在摩擦。
④测量：将物体挂在挂钩上，使弹簧的伸长方向与所测拉力方向__一致__。静止后读出弹簧测力计的示数，读数时，视线与刻度板面__垂直__。
⑤整理实验器材。
第 七 章 力
第2节 弹力
方式一 【情景导入】
多媒体播放视频《奇特撑竿跳1》和《奇特撑竿跳2》。
导入语：同学们，视频中的情形是很让人尴尬的，这里涉及今天我们要学的一个新的物理量——弹力。好，下面我们就开始探究弹力所蕴含的奥秘吧！板书课题——《第2节 弹力》。
方式二 【探究导入】
教师组织：(1)将一把直尺的两端分别靠在书上，轻压使它发生形变，体验手感，撤去压力，直尺恢复原状。
(2)取一条橡皮筋，把橡皮筋拉长，体验手感，松手后，橡皮筋会恢复原来的长度。
(3)取一块橡皮泥，用手捏，使其变形，手放开，橡皮泥保持变形后的形状。
(4)取一张纸，将纸揉成一团再展开，纸不会自动恢复原来的形状。
教师引导：让学生交流实验观察到的现象，并对这些实验现象进行分类，说明按什么分类，并要求给各类现象再举些类似的例子。(按物体受力变形后能否恢复原来的形状这一特性进行分类)
教师归纳：(引出弹性和塑性的概念)同学们，我们在压尺子、拉橡皮筋时，感受到它们对手有力的作用，这种力在物理学上叫做弹力。板书课题——《第2节 弹力》。
方法指点：放大法
如图7－2－1所示，用手挤压瓶子同一截面的不同部位，发现细管中的液面上升或下降，通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变。请几名学生上台体验表演，激发学生的积极性，进一步体会自然科学的乐趣，领悟科学探究的真谛。
图7－2－1
分析：手挤压瓶子，对瓶子施加弹力，使瓶子发生弹性形变，通过细玻璃管中的液面变化“放大”这种形变，这利用了放大法。
[中考解读] 本节内容中考常考考点是：①弹性和塑性的区分；②弹力的产生和应用；③弹簧测力计的原理及使用。考查题型一般为选择题、填空题以及实验探究题。
[考点对接] 1.弹力
[源起教材P6] 插图
图7.2－1 撑竿跳高
例1 关于弹力产生的条件，下列说法正确的是( )
A．只要两个物体接触就一定产生弹力
B．只要两个物体发生形变就一定有弹力产生
C．只要两物体相互吸引就一定产生弹力
D．只有发生弹性形变的物体才产生弹力
[解析] D 物体的形变包括弹性形变和塑性形变，只有物体发生弹性形变，才能产生弹力。
[考点对接] 2.弹簧测力计的原理及使用
[源起教材P6]
图7.2－2 弹簧测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。利用这个道理做成的测力计，叫做弹簧测力计。在物理实验室中常用的几种弹簧测力计的构造如图7.2－2所示。
使用弹簧测力计的时候，首先要看清它的量程。加在弹簧测力计上的力不允许超过它的最大测量值，否则会损坏弹簧测力计。
例2 [武汉校级月考] 如图7－2－2所示关于弹簧测力计，以下说法正确的是( )
图7－2－2
A．该弹簧测力计的量程及分度值分别是0～5 N和1 N
B．弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧越长这个道理做成的
C．使用弹簧测力计只能测出向下的力而无法测出水平方向上的拉力
D．如果弹簧测力计在使用前指针未指在零刻度线上，应进行调零
[解析] D 图示弹簧测力计的量程为0～5 N，分度值为0.2 N，A错误；弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长量就越长这个道理做成的，B错误；使用弹簧测力计能测出各个方向上的拉力，只要所测力的方向与弹簧轴线的方向一致即可，C错误；如果弹簧测力计在使用前指针并不是指在零刻度线上，应进行调零，D正确。
例3 [苏州中考] 如图7－2－3所示，弹簧测力计的示数为________N。
图7－2－3
[答案] 3.4
材料一——无处不在的弹簧
在我们的日常生活中，弹簧形态各异，处处都在为我们服务。常见的弹簧是螺旋形的，叫螺旋弹簧。做力学实验用的弹簧测力计、扩胸器的弹簧等都是螺旋弹簧。螺旋弹簧有长有短，有粗有细，扩胸器的弹簧就比弹簧测力计的粗且长，抽屉锁中的弹簧又短又细，约几毫米长。螺旋弹簧在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且在弹性限度内，形变越大，产生的弹力也越大；一旦外力消失，形变也消失。有的弹簧制成片形的或板形的，叫簧片或板簧。在口琴、手风琴里有铜制的发声簧片，在许多电器开关中也有铜制的簧片，玩具或钟表里的发条是钢制的板簧，在载重汽车车厢下方也有钢制的板簧。它们在弯曲时会产生恢复原来形状的倾向，弯曲得越厉害，这种倾向越强。有的弹簧像蚊香那样盘绕，例如，实验室的电学测量仪表(电流表、电压表)内，机械钟表中都安装了这种弹簧。这种弹簧在被扭转时也会产生恢复原来形状的倾向，叫做扭簧。
形形色色的弹簧在不同场合下发挥着不同的功能。
(1)测量功能
我们知道，在弹性限度内，弹簧的伸长量(或压缩量)跟外力成正比。利用弹簧这一性质可制成弹簧测力计。
(2)紧压功能
观察各种电器开关会发现，开关的两个触头中，必然有一个触头装有弹簧，以保证两个触头紧密接触，使导通良好。如果接触不良，接触处的电阻变大，电流通过时产生的热量变大，严重的还会使接触处的金属熔化。卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良好；至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是簧片，其功能都是使双方紧密接触，以保证导通良好。在盒式磁带中，有一块用磷青铜制成的簧片，利用它弯曲形变时产生的弹力使磁头与磁带密切接触。在钉书机中有一个长螺旋弹簧，它的作用一方面是顶紧钉书钉，另一方面是当最前面的钉被推出后，可以将后面的钉送到最前面以备钉书时推出，这样，就能自动地将一个个钉推到最前面，直到钉全部用完为止。许多机器的自动供料，自动步枪中的子弹自动上膛都靠弹簧的这种功能。此外，像夹衣服的夹子，圆珠笔、钢笔套上的夹片都利用了弹簧的紧压功能。
(3)复位功能
弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来复位的。例如，许多建筑物大门的合页上都装了复位弹簧，人进出后，门会自动复位。人们还利用这一功能制成了自动伞、自动铅笔等用品，十分方便。此外，各种按钮、按键也少不了复位弹簧。
(4)带动功能
机械钟表、发条玩具都是靠上紧发条带动的。当发条被上紧时，发条产生弯曲形变，存储一定的弹性势能。释放后，弹性势能转变为动能，通过传动装置带动时针、分针、秒针或轮子转动。在许多玩具枪中都装有弹簧，弹簧被压缩后具有势能，扣动扳机，弹簧释放，势能转变为动能，撞击“子弹”使其沿枪管射出。田径比赛用的发令枪和军用枪支也是利用弹簧被释放后弹性势能转变为动能撞击发令纸或子弹的引信完成发令或发火任务的。
(5)缓冲功能
在机车、汽车车架与车轮之间装有弹簧，利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸。
(6)振动发声功能
当空气从口琴、手风琴中的簧孔中流动时，冲击簧片，簧片振动发出声音。
材料二——蹦极及其注意事项
蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。首次使用橡皮绳蹦极是在美国，但蹦极跳的真正发扬光大是在新西兰。是新西兰人成立了世界上第一个反弹跳跃协会，并在1988年首次向社会公开展示高空悬跳，从此大力推广这一运动。到目前为止，世界上有很多国家都已建立了蹦极跳运动基地，例如新加坡、日本、加拿大、澳大利亚以及一些欧洲国家。1997年5月1日，蹦极跳首次传入中国，发展到现在，已有多种形式，大致可分为三种：桥梁蹦极、塔式蹦极和火箭蹦极。
桥梁蹦极是在桥梁上伸出一个跳台，或在悬崖绝壁上伸出一个跳台；塔式蹦极主要是在广场上建造一个斜塔，然后在塔上伸出一个跳台；火箭蹦极，顾名思义，是将人像火箭一样向上弹起，然后上下弹跃。
蹦极跳作为一项勇敢者的运动，能极大地锻炼向困难与恐惧挑战的勇气。而且蹦极跳作为一项娱乐健身活动，安全可靠，只要心理健康、身体状况良好，男女老幼，均可参加。
当你站在高高的跳台上远眺，群山叠翠；近观，溪水潺潺，优美风光，一览无余；而当你从跳台上跃下时，犹如凌空直下的燕子，在山水间，自由飞翔；随着橡皮绳的反弹力，你还能变换视野，表演各种动作，在空中悠然荡漾，是何等的舒展、畅快。
蹦极的注意事项：
①蹦极对身体素质要求较高，凡是有心、脑病史的人不能参加。
②凡是深度近视者要慎重，因为硬式蹦极跳下时头朝下，人身体以9.8 m/s2的加速度下坠，很容易脑部充血而造成视网膜脱落。
③跳下前应充分活动身体各部位，以防扭伤或拉伤。
④着装要尽量简练、合身，不要穿易飞散或兜风的衣物。
⑤跳出后要注意控制身体，不要让脖子或胳膊被弹索卷到。
材料一 无处不在的弹簧
材料二 蹦极及其注意事项
