力 弹力
【学习目标】
1、知道什么是力;
2、理解力的作用效果是使物体发生形变,改变物体的运动状态;
3、知道什么是弹力及弹力产生的条件;
4、了解弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计。
【要点梳理】
要点一、什么是力
力是物体对物体的作用。
要点诠释:
①从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。有力存在时,一定有施力物体和受力物体。
例如:人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。
②物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。
例如:人踢球,使球在草坪上滚动,人踢球时,人对球施加了力,人是施力物体,球是受力物体,当球离脚之后,人不再对球施力,球也就不再受踢力。
要点二、力的作用效果
力的作用效果包括两方面:改变物体的运动状态、改变物体的形状。
要点诠释:
(1)力可以改变物体的运动状态,物体运动状态的改变包括三种情况:
①物体的运动方向不变,速度大小发生改变。
例如:刚驶出站台的火车,做变速直线运动。
②物体的速度大小不变,运动方向发生改变。
例如:匀速行驶的汽车拐弯了。
③物体的速度大小和运动方向同时发生改变。例如,向斜上方抛出的铅球,速度的大小和方向都在发生变化。
(2)力可以改变物体的形状。
例如用力捏橡皮泥,使橡皮泥变成各种形状;用力拉弓,使弓张开;将尺变弯等。都是在力的作用下,使物体的形状发生改变。
要点三、弹力
概念:物体发生弹性形变后,力图恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫做弹力。
要点诠释:
1、物体形状的改变叫做形变,不受力时能自动恢复原来形状的形变叫弹性形变;物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大。
2、日常所称的拉力、压力、支持力等,其实质都是弹力。例如,桌面对茶杯的支持力,其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。
注意:弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。
要点四、弹簧测力计
1、弹簧测力计的原理:在弹性限度内弹簧受的拉力越大,它的伸长量就越长。
2、弹簧测力计的使用
使用口诀:看量程、看分度、要校零;一顺拉、不摩擦、不猛拉;正对看、记数值、带单位。
使用方法:
(1)所测的力不能大于测力计的测量限度;
(2)使用前,应使指针指在零刻度线;
(3)要使弹簧测力计的轴线方向与受力方向一致;读数时,视线与刻度盘垂直。
【典型例题】
类型一、力的概念
1、在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点归纳整理如下表。你认为正确的观点有 。(只填序号)
正方 反方
1、两个物体相接触,就一定有力的作用 2、两个物体接触,但不一定有力的作用
3、两个物体不接触,一定没有力的作用 4、两个物体不接触,也可能有力的作用
5、力不能脱离物体而单独存在 6、力可以脱离物体而单独存在
7、力的产生总涉及两个物体 8、一个物体也可以产生力的作用
【答案】2、4、5、7
【解析】两个物体相互接触,不一定会产生力的作用;两个物体不接触,也不一定就不会产生力的作用;所以2、4是正确的;
力不能离开物体而单独存在,所以5是正确的;
力是物体间的相互作用,要产生力至少需要两个物体,所以7是正确的。
【总结升华】此题考查了力的概念、力的种类等力学的基本理论,考查的方式比较直接,是一道基础题。
举一反三:
【变式】用绳子系住水桶,手握绳子从井中提水,手受到向下的拉力,此拉力的施力物体是
A.地球 B.绳子 C.水桶 D.手
【答案】B
类型二、力的作用效果
2、弓箭手在拉弓射箭的整个过程中,拉力改变了弓的 ,弹力改变了箭的 。当箭离开弓以后,箭将继续飞行,又因受到重力的作用,最终箭将落向地面。
【思路点拨】理解力的作用效果,搞清题中所说事实,本题就可顺利解决。
【答案】形状 运动状态
【解析】力的作用效果有:(1)使物体发生形变;(2)使物体的运动状态发生改变。
拉力作用在弓箭上时使物体发生了形变;弹力作用在弓箭上时,弓箭由静止状态变为运动状态。
【总结升华】此题主要考查学生对力的作用效果的理解。
举一反三:
【变式】以下所给出的现象中,物体运动状态不发生改变的是
A、在弯曲的路上汽车匀速转弯
B、小孩沿不光滑的直滑梯匀速下滑
C、熟透的苹果从树上下落
D、行驶的火车开始进站
【答案】B
类型三、弹力
3、下列关于弹力说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.只要物体接触就一定会产生弹力
C.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
D.只有弹簧才产生弹力
【思路点拨】弹力产生的条件相互接触且发生相互作用,在弹性限度内,物体形变越大,弹力越大。
【答案】C
【解析】A、弹力只发生在相互接触的物体间,不接触不会产生弹力。
B、物体相互接触,并且物体间有形变产生,才会产生弹力。
C、物体形变程度影响弹力的大小,形变越大,弹力越大。
D、只要物体能发生弹性形变,就能产生弹力。
【总结升华】此题考查了有关弹力的产生条件和影响弹力大小的因素,要注意辨别和运用。
举一反三:
【变式】下列哪个力不属于弹力?( )
A、地面对人的支持力
B、重力
C、人对车的推力
D、绳子对物体的拉力
【答案】B
类型四、弹簧测力计
4、如图所示弹簧测力计示数是 N。
【答案】2.2N
【解析】2N到3N之间分为5个小格,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的指针在2N下两格处,示数为2.2N。
【总结升华】读数时要看清量程和分度值,记录结果要有数值和单位。
5、赵明准备自己制作一只弹簧测力计,他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材。首先测出弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长量△L(△L=L-L0),填在如下表格中:
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△L/cm 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
(1)从表中数据可以看出拉力F和弹簧伸长量△L的关系为: 。
(2)赵明继续实验,得到下列数据:
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△L/cm 3.20 3.60 4.00 4.50 5.20
从这次数据看出,拉力达到 N时,拉力和弹簧伸长的关系就改变了。因此弹簧测力计的测量范围只能达到 N。
【答案】(1)F与△L成正比;(2)11;10。
【解析】
【总结升华】通过此探究实验知道,弹簧测力计是有一定的测力范围的,即在弹簧的弹性限度内,超过这一限度,测力计就损坏了。
举一反三:
【变式】在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比,即F=kx,其中F为弹力大小,x为伸长量,k为弹簧的劲度系数。已知某弹簧劲度系数为100N/m,原始长度为10cm,则在弹力为5N时,弹簧长度可能为
A.10cm B.15cm
C.20cm D.25cm
【答案】B
【巩固练习】
一、选择题
1、拿起下列物体时,所用的力大约是1N的是( )
A.一张作业纸 B.两个鸡蛋 C.一个图钉 D.一张课桌
2、下列关于力的说法正确的是 ( )
A.只有相互接触的物体才会产生力
B.只要有物体,就一定会产生力的作用
C.力不能脱离物体而存在
D.孤立的一个物体也能产生力的作用
3、农夫赶着马车,拉着货物在水平路面上缓缓行驶。那么使马车、车夫前进的力的施力物体是( )
A.车夫 B.地面 C.马 D.车上货物
4、下列现象中,物体的运动状态没有发生改变的是 ( )
A.启动汽车从静止变为运动
B.汽车急刹车,从运动变为静止
C.降落伞从空中匀速降落
D.汽车匀速转弯
5、关于弹簧测力计的认识,下列说法错误的是 ( )
A.弹簧测力计上的最上刻度就是它的量程
B.弹簧测力计上的刻度是均匀的
C.弹簧测力计只能测量拉力的大小
D.弹簧测力计可以用来测拉力,也可以用来称物重
6、用一个刻度准确的弹簧测力计,没有调零就直接去测量大小为2N的力,弹簧测力计的示数是2.1 N,若直接用它去测另一个力,弹簧测力计的示数变为4.3 N,则被测力的大小为 ( )
A.4.4 N B.4.3 N C.4.2 N D.无法确定
二、填空题
7、在国际单位制里,力的单位是________。
8、一位同学手提水桶,若以水桶为研究对象,________是施力物体,________是受力物体。若以手为研究对象,________是施力物体,________是受力物体。
9、脚穿旱冰鞋的同学用力推墙,结果人反而被墙推开。这是因为________也受到了________所施加的力。
10、如图所示,跳水运动员向下压跳板,跳板发生________,变弯的跳板要恢复原状就会________运动员,使运动员受到一个________力;用手向上拉弹簧,弹簧发生________,被拉长的弹簧要恢复原长就会对手________,这种因物体形变而产生的力叫________力。
11、如图所示,不计摩擦力,小球静止于侧壁和水平地面之间,那么小球与水平地面________弹力,与侧壁________弹力。(填“有”或“没有”)
12、如图所示,在使用弹簧测力计时首先要观察指针是否指在零点,然后还应当观察它的________和________,此时手对弹簧测力计的拉力为________N。
13、在探究弹簧的伸长与拉力的关系实验中得到:在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与拉力的大小成正比。根据这一结论小明用7.5N的力拉弹簧,使弹簧伸长了4.5cm;小芳用力将这个弹簧拉长了3cm,则小芳拉弹簧的力是________N。
14、小华同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时,得到如下数据。实验结束后,加在弹簧自由端的拉力消失,弹簧长度回到10cm。
请你对表中的弹簧的长度数据进行研究,填写对应的弹簧的伸长数据。并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系,结论是: ___________________________________________。
三、实验探究题
15、如图所示的实验中,说明了________________,我们根据这个原理制成了________。
【答案与解析】
一、选择题
1、【答案】B
2、【答案】C
【解析】力是物体对物体的作用,不能脱离物体而存在。
3、【答案】C
【解析】马拉车前进,马对车施加了力。
4、【答案】C
【解析】物体的运动方向和速度大小都不发生改变,物体的运动状态就没有改变。
5、【答案】AC
6、【答案】C
【解析】测2N的力时其示数为2.1N,说明弹簧测力计未受力时的示数为0.1 N,故当它的示数为4.3 N时,被测力的大小为4.3 N-0.1 N=4.2 N。
二、填空题
7、【答案】牛顿
8、【答案】手 水桶 水桶 手
【解析】以水桶为研究对象,手对水桶施加了力;以手为研究对象,水桶对手施加了力。
9、【答案】人;墙;
10、【答案】形变 弹起 弹 形变 施力 弹
【解析】观察物体形状或运动状态改变情况,即可做出解答。
11、【答案】有 没有
【解析】小球受地面的支持力,因此它与水平地面之间有弹力的作用,而假设小球与侧壁有弹力,则小球在弹力的作用下会离开侧壁向右运动,故小球与侧壁之间没有弹力。
12、【答案】量程;分度值;1.6
13、【答案】5
14、【答案】1;2;3;4;5;6 在弹性限度内,弹簧伸长的长度与所受的拉力成正比
三、实验探究题
15、【答案与解析】在一定范围内,对弹簧的压力或拉力越大,弹簧的形变量也越大 弹簧测力计