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弹力

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弹力

在上一节7.1《》中我们阐述了力的定义和相关概念,我们本节7.2《弹力》来探究最常见的一类力:弹力。我们主要研究的是弹力的定义,支持力与压力,弹簧测力计的使用方法和注意事项,弹力的方向。

王尚老师录制了4段教学视频,供同学们免费学习

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弹力概念引入

用手拉一根橡皮筋,橡皮筋会被拉长,手会感受到橡皮筋产生的力。撤去外力后,橡皮筋会恢复到原来的长度。

用手压一根弹簧,弹簧会被压缩,手也会感受到弹簧产生的力。撤去外力后,弹簧会恢复到原来的长度。

这种类似橡皮筋、弹簧,因为发生变形而产生的力就是弹力。

弹力示意图

弹力的概念

在讲解弹力之前,我们先来引入弹性和塑性的概念。

塑料直尺、橡皮筋、弹簧这样的物体,在受力时会发生变形,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性

发生弹性的变形,我们有个专有名词,叫做弹性形变。

并不是所有的物体都具有弹性,比如橡皮泥,在力的作用下发生的变形是无法自然恢复的,这样的性质叫做塑性

发生塑性的变形,我们有个专有名词,叫做塑性形变。

橡皮筋、弹簧被拉长时,我们能够明显的感觉到力的作用。

像橡皮筋这样,由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力

支持力与压力都属于弹力

一个玻璃杯放在桌面上。以玻璃杯为研究对象,玻璃杯受到桌面对它的支持力。这个支持力是弹力

其实在受压时,桌子发生的弹性形变,只不过变形特别小,用肉眼看不到。

同样的道理,一个玻璃杯放在桌面上,桌子受到玻璃杯的压力的作用。这个压力也是弹力

玻璃杯也发生极为微小的弹性变形,用肉眼看不到,当撤去力后,这个变形就会恢复。

如果上面文字理解有问题,请同学们查看上一节《》中知识点解析:力的作用是相互的

支持力与重力

如上图所示,我们分析静止放置在桌子上的一本书,以这本书为研究对象。

其受力情况如图所示,这本书受到桌面竖直向上的支持力和数竖直向下的重力。注:重力我们会在下一节7.3《重力》中为同学们详细介绍。

书所受到的竖直向上的支持力,本质上就是桌面发生的微小的弹性变形而产生的,把书拿走后,桌面的弹性变形会消失,这个支持力是弹力。

弹簧测力计

测量力的大小的工具叫做测力计。

弹簧测力计

在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。

即:拉力与变形量存在着一一对应的关系(正比例关系)。

利用这个规律我们用弹簧做成了测力计,叫做弹簧测力计

使用弹簧测力计时,首先要注意看清其量程。

加在弹簧测力计上的力,如果超过其量程,就会损坏弹簧测力计,这是不允许的。

练习使用弹簧测力计

(1)观察弹簧测力计的量程及其最小刻度。

(2)检查弹簧测力计的指针是否在零刻度线上,如果不在需要对指针进行调整,使它指在零刻度线上。

(3)同学们可以用手拉弹簧测力计的挂钩,分别使指针位于1N,3N,10N,感受不同大小的力,并分析不同的力的大小与弹簧形变量的关系。

练习使用弹簧测力计得到的实验结论:

拉力越大,弹簧的形变量越大。

下图中,弹簧测力计的读数是:4.6N

弹簧测力计示数

使用弹簧测力计注意事项

(1)测量范围不能超弹簧测力计的量程。

(2)测力时要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上。

(3)读数时视线要与刻度盘垂直。

(4)弹簧测力计所测力的大小在读取时不需要估读,在填写数据时不要只写数据而丢掉力的单位。

弹力的方向

在分析弹力,特别是画弹力的受力图时,同学们一定要明确受力物体是谁?

我们分三种情况来介绍弹力的方向。

(1)弹簧的弹力

弹簧的弹力,当弹簧被压缩时,弹簧对物体的弹力是张力,力的方向由弹簧指向该物体

而当弹簧被拉长时,弹簧对物体的弹力是引力,力的方向由该物体指向弹簧

(2)绳子的拉力是弹力

灯绳的拉力

绳子对物体的力也是弹力。绳子挂着物体时,发生很小的弹性变形(肉眼看不出来)。

物体收到的绳子的拉力,其方向总是从物体指向绳子中心处的

如上图中的灯绳,对灯的拉力,方向是向上的。

(3)支持力和压力

斜面上的支持力

如前文所述,支持力与压力都是由弹性形变产生的,都属于弹力。

支持力的方向,总是垂直于接触面,指向被支持的物体的。

压力的方向,总是垂直于接触面,指向被压的物体的。

如上图所示,斜面上的物体A,受到斜面的支持力的方向,是垂直斜面向上的。

弹力》基础知识巩固题

1、物体受力发生弹性形变后能够恢复原状的特性叫做       。弹力是物体由于发生       而产生的。

2、甲乙丙三人用同一个拉力器比试臂力,结果每个人都能把手臂拉直。下面说法正确的是      

A、甲的体重大,所以拉力大

B、乙的手臂粗,所以拉力大

C、丙的手臂长,所以拉力大

D、甲乙丙的拉力一样大

3、书放到桌面上,桌面会受到弹力的作用, 产生这个弹力的直接原因是       

4、关于形变,下面说法正确的是       

A、物体发生形变,一定是受到力的作用

B、物体发生形变只有弹性形变

C、用力压在桌子上,桌子是坚硬物体,不会发生形变

D、橡皮泥受到挤压后,发生弹性形变

5、一根弹簧受到50N的拉力时,伸长2cm,若在弹簧的弹性限度内,伸长了5cm,受到的拉力为       

6、一根弹簧一端挂在墙上,用力100N拉另一端,弹簧伸长了10cm;现将弹簧取下来,两边同时用力拉弹簧,弹簧伸长了10cm,那么弹簧左端用力       ,弹簧右端用力       

7、有把弹簧秤,秤钩在不受力时,指针不是指在0刻度上,而是指在0.2N的位置上,此时用手拉弹簧秤钩,使弹簧秤的示数为4N,那么手拉弹簧的拉力为       

8、用一个弹簧秤测量力,第一次测量10N的力,弹簧总长度为25cm,第二次测量20N的力,弹簧总长度为30cm,则第三次要测量35N的力,弹簧总长度为       cm。

9、用弹簧测力计测量一个完全浸在水中的金属球,示数为60N,如果把所有设备都带到月球,(月球对物体的吸引力是地球的1/6。)那么弹簧测力计的示数为       

10、一个人站在人体秤上,人体秤的示数是50kg,这时人体秤受到的压力大小是       N,方向是       ,这个力的施力物体是       ,受力物体是       ;秤对人的弹力大小是       N,方向是       ,这个力的施力物体是       ,受力物体是       

弹力》基础知识巩固题答案

1、弹性   弹性形变

2、C

3、书本的形变

4、A

5、125N

6、100N   100N

7、3.8N

8、37.5

9、10N

10、490   竖直向下   人   人体秤   490   竖直向上   人体秤   人

参考文献

初中物理知识点总结

http://chuzhongwuli.com

本文内容与物理知识体系关系

初二下学期物理知识点→7.0《》→7.2《弹力

关键词:力;弹力;弹簧测力计

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