第二节　弹力的认识

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1. 了解弹性形变和塑性形变的区别。

2. 知道弹力的产生原因。

3. 定性了解测力计的工作原理。

4. 能正确使用弹簧测力计测量力的大小。

知识精讲

1. 对弹力概念的初步理解。

（1）形变：物体形状的变化叫做形变，形变分为弹性形变和塑性形变。

弹性形变——当物体所受外力撤销后，物体能自动恢复到原来形状。例如：用力压弹簧，弹簧发生形变；撤掉力，弹簧又恢复到原来形状。

塑性形变——当物体所受外力撤销后，物体不能自动恢复到原来形状。例如：用力捏橡皮泥，橡皮泥发生了形变；撤掉力，橡皮泥不能自动恢复原来形状。

（2）弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力.

注：① 当发生了弹性形变的物体要恢复原来的形状时，就会对跟它接触的物体产生的力的作用，这个力就是弹力。

② 弹力产生的条件：接触、挤压和弹性形变。

③ 物体的弹性有一个限度，超过这个限度就不能恢复到原来形状，这个限度叫做弹性限度。

（3）弹力方向：与发生弹性形变的方向相反，例如用手压弹簧时弹簧对手的弹力（如图1-2-1甲所示）；跳水时，跳板对跳水运动员的弹力（如图1-2-1乙所示）

注：压力和拉力属于弹力，它们的方向总是垂直于接触面指向被压方向或者悬线收缩方向。

2. 弹簧测力计。

（1）工作原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长（如图1-2-2所示）。

2. 弹簧测力计的正确使用方法（如图1-2-3所示）。

① 看量程（测量范围）：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大测量值，否则就会损坏弹簧测力计。

② 明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。每一大格表示多少牛，每一小格表示多少牛。

③ 调零：测力计要使指针对准零刻度线，如果没有对齐，要调节到两者对齐为止，或者记下零点误差。

④ 挂物体：挂上物体测量力的大小时，要使所测力的方向跟测力计内的弹簧轴线方向一致，弹簧尽量不要与刻度盘摩擦。

⑤ 读数：读数时，视线与指针所对的刻度值垂直，指针靠近哪条刻度线，就取哪条刻度线的值（初中不要求估读）。

注：弹簧测力计的正确使用是要将物体挂在挂钩端，不能倒挂在拉环端。

方法提炼

1. 对形变不明显的情况下判断物体与物体之间是否有弹力的方法——假设法。

先假设与物体接触的另一物体消失，然后看此物体是否还能在原处保持原来的运动状态不变。若此物体仍保持原来的运动状态不变，则说明物体之间没有弹力；若此物体不能保持原来的运动状态，则说明物体之间有弹力

2. 正确使用弹簧测力计。

图1-2-4中前3幅图是正确的使用方法，后2幅图的错误分别是弹簧测力计倒拉（钩码挂在拉环端）和力的方向跟测力计内的弹簧轴线方向不共线。

典例精析

例题1. 下列说法正确的是（　）。

A. 两个物体相互接触，就一定有弹力

B. 两个物体不接触，一定没有力的作用

C. 两个物体接触，但不一定有力的作用

D. 弹力就是指弹簧产生的力

E. 弹力是指发生弹性形变的物体产生的力

F. 弹力的方向是竖直向下的

G. 一个物体也可以产生弹力

H. 实验室测量力的仪器是弹簧测力计

【思路分析】　弹力产生的条件：接触、挤压、弹性形变，不接触就不会有弹力，接触了无挤压也不会有弹力，弹力不单指弹簧产生的力，我们平常所说的压力、拉力、支持力等都属于弹力。

【答案】　CEH

例题2. 学习了弹力知识后，小萱发现：给弹簧施加拉力，当拉力越大时，弹簧的伸长量就越大。于是小萱提出猜想：弹簧的伸长量跟所受拉力成正比。实验桌上已经备有如下器材：一只满足实验要求的弹簧、一个铁架台、一把刻度尺、六个质量均为50g的钩码。请你利用上述实验器材，设计一个实验：探究“弹簧的伸长量（ΔL）跟所受拉力（F）是否成正比”。要求：（1）请写出实验步骤（可画示意图辅助说明）；（2）画出实验数据记录表格；（3）请写出判断弹簧的伸长量（ΔL）跟所受拉力（F）是否成正比的方法。

【思路分析】

（1）本题要探究（证明）的规律是：弹簧的伸长量（ΔL）跟所受拉力（F）是否成正比。

（2）要控制的变量是：弹簧为同一个弹簧，且在弹性限度内。

（3）要改变的物理量（自变量）是：拉力的大小（通过改变弹簧下钩码数量改变拉力的大小）。

（4）要测量的物理量是弹簧的原长和挂上钩码后的长度；用刻度尺测长度。

设计实验题步骤的表述要规范、完整、注意抓得分点：一组装；二测量；三改变；四仿照；五计算。

【答案】　实验步骤：

① 将弹簧悬挂在铁架台的支架上，用刻度尺测量弹簧的长度L0，将数据记录在表1-2-1中。

② 将一个钩码挂在弹簧下面的挂钩上，用刻度尺测量弹簧此时的长度L，将钩码的质量m和弹簧的长度L记录在表格中。

③ 仿照步骤②，依次在弹簧下面挂2个、3个、4个、5个、6个钩码（不超出弹性限度），每次用刻度尺测量弹簧的长度L，并将每次钩码的总质量m和相应的弹簧长度L记录在表格中。

④ 利用公式F=G=mg，分别计算出6次弹簧所受拉力F，分别记录在表格中。

利用公式ΔL=L-L0，分别计算出6次弹簧的伸长量ΔL，分别记录在表格中。

（2）实验数据记录表格：

（3）每一次弹簧受到的拉力F与每一次对应弹簧的伸长的长度ΔL的比值是否相等，相等说明弹簧的伸长量（ΔL）跟所受拉力（F）成正比；反之，不成正比。

巩固提高

1. 如图1-2-5所示的弹簧测力计的最小刻度是_____N，它的测量范围是_____N，用这个弹簧秤不能测量超过_____N的力。图中弹簧秤对物体A的拉力为_____N。

2. 如图1-2-6所示，把重物放在平直的塑料板上，塑料板变弯曲，这个现象说明：力可以使物体发生_____。

3. 如图1-2-7所示苹果静止在水平桌面上，请画出它受到支持力的示意图。

4. 如图1-2-8所示，利用弹簧测力计测量一块秒表的重力时，使测力计内弹簧伸长的力是（　）。

A. 秒表的重力

B. 秒表和测力计的总重力

C. 秒表对弹簧的拉力

D. 弹簧对秒表的拉力

5. 关于弹力产生的条件，下列说法中正确的是（　）。

A. 只要物体发生形变就一定产生弹力

B. 只要两个物体接触就一定产生弹力

C. 只要两个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

6. 在使用弹簧测力计的过程中没有必要的是（　）。

A. 弹簧测力计必须竖直放置，不得歪斜

B. 使用前指针要“校零”

C. 使用过程中，弹簧、指针不得与外壳有摩擦

D. 拉力不得超过弹簧测力计的最大刻度值

7. 阅读短文，回答问题。

无处不在的弹簧

弹簧在生活中随处可见，它在不同的领域发挥着重要作用。

弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且形变越大，产生的弹力越大；一旦外力消失，形变也消失。物理学家胡克研究得出结论；在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比。

弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能，以及储存能量的功能。弹簧在生产和生活中有许多应用，例如，制作弹簧测力计、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等。

（1）弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力，这说明__________。

（2）胡克的结论是__________。

（3）表1-2-2是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录数据表格，空格中的数据是__________。

（4）举一个生活中应用弹簧的实例：__________。（短文中实例除外）

8. 小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图1-2-9甲所示实验装置记录了相应实验数据如下表1-2-3：

（1）这项研究在实际中的应用是__________（举一例即可）

（2）分析实验数据你可以得到的结论是__________

（3）小华作出了如图1-2-9乙三个图像，其中正确的是__________

9. 2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。这引起了某校科技小组的关注：竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢？某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。

（1）你猜想还与__________有关；

（2）该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：在水平地面上平铺一些报纸：将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有__________

__________

（3）另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图1-2-10所示电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将__________覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。

中考真题

真题1. （河南中考）如图1-2-11所示，圆球在水平地面上滚动，请画出球对地面压力的示意图。

真题2.

（云南中考）小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想，小明决定进行实验。

（1）要完成实验，除了需要如图1-2-12中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是________。进行实验后小明记录数据如表1-2-4，表中数据明显错误的是第________次实验。

（2）去除错误的一组数据，在图1-2-13中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线。

（3）由图像可验证小明的猜想是________的（填“正确”或“错误”）。

（4）小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是：用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小，力的数值由弹簧测力计读出。你认为用弹簧测力计好，还是用钩码更好一些？

答：________；理由是：__________。