初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）第二节 力的测量 弹力优质教学ppt课件

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1. 了解弹性形变和塑性形变的区别。2. 知道弹力是由物体发生弹性形变而产生的力，能感受弹力的存在，并能解释生活中有关弹力的简单现象。3. 知道在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长，并能通过实验进行验证。4. 了解弹簧测力计的结构，会弹簧测力计测量力的大小。
长度测量的工具是刻度尺，时间测量的工具是秒表，质量的测量工具是天平。思考：力也是一个基本的物理量，那么力是否也有专门的测量工具呢？它的工作原理又是什么呢？
本节课我们一起来认识测量力的工具——弹簧测力计。
1.认识测力计测量力大小的工具叫做测力计，生活中测量力的有多种，如下图所示，其中物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
在一定范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。
主要由弹簧、刻度盘、指针、挂钩等组成。
如图所示这是一个弹簧测力计的刻度盘，弹簧测力计的分度值为________。 所测力的大小为________。
②弹簧测力计的量程与分度值
【猜想】弹簧长度的改变量与拉力大小存在某种关系。
弹簧伸长的长度Δx是指弹簧受力后的长度减去原来的长度。
【思考】如图，手对同一弹簧的拉力或压力大小不同时，弹簧长度的改变量有什么不同?
探究弹簧测力计的工作原理（拓展实验）
轻质弹簧、几个质量相同的钩码(每个钩码施加的拉力为0.5 N)、刻度尺、铁架台。
①将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长。
②将钩码挂在弹簧的下端，在静止时测量弹簧的总长度L1，填写在记录表格里。
③改变所挂钩码的数量，重复前面的过程。
（每个钩码对弹簧的拉力均为0.5 N）
根据实验数据，以拉力为横坐标，弹簧的伸长量为纵坐标，画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。
分析表中数据和图像可知：
超过弹性限度后，弹簧不能恢复原状。
演示实验——《弹簧伸长量与所受拉力大小的关系 》
2. 检查弹簧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。
1. 观察弹簧测力计的量程，并认清它的每个小格表示多少牛。
3. 用力拉弹簧测力计的挂钩，分别使指针指到1N、2N、3N的位置，感受1N、2N、 3N的力。
学生实验：用弹簧测力计测量力
①把物体A挂在弹簧测力计的挂钩上，测量出文具袋对弹簧测力计的拉力F1=______。
②用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力的拉力F2=_______。
4. 测量身边小物体对弹簧测力计的拉力。
5. 总结使用弹簧测力计时应该注意的几点操作要求
①使用前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指示的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦。再观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，如果不是，则需调零。②测量前，明确量程和分度值。被测力不能大于测力计的量程，以免损坏测力计，最好对被测量预先估测。 ③测量时，拉力的方向应沿弹簧的轴线方向，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。④读数时，视线必须与指针对应的刻度线垂直。
测量的力没有通过弹簧中心轴线
想一想：弹簧测力计倒挂使用时，测量值偏大还是偏小？
6. 弹簧测力计使用的错误方法
弹簧测力计倒挂使用时，测量值偏大，因为弹簧测力计的外壳也对弹簧有拉力。
（1）弹簧未挂钩码时，弹簧的伸长= cm；（2）当弹簧的伸长达到4cm时，弹簧的拉力为 N；（3）分析数据，你可得出的结论是 。
【典例1】小华在课外探究弹簧的伸长与拉力的变化关系时，记录了相应的数据如下：
【详解】（1）[1]根据表中数据可知，当所挂钩码为0时，弹簧的长度为2cm，因此弹簧的原长为2cm，此时伸长的长度为0cm。
（2）[2]由表格中数据知， 弹簧的原长为2cm，当弹簧的伸长达到4cm时，弹簧的指针位置是6cm，此时钩码重力为0.2N，所以弹簧的拉力为F=G钩码=0.2N
（3）[3]由表中数据知：由表中数据可知：在0∼0.25N的范围内，弹簧的伸长与拉力的比值一定，即：在一定范围内，弹簧的伸长与所受的拉力成比。
在一定范围内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比
【典例2】如图所示两人各用50N的力沿水平方向对拉同一只测力计两端，测力计的示数是（　　）A．200NB．100NC．50ND．0N
【详解】因为物体间力的作用是相互的，当两人在水平方向各用50N的力沿相反方向拉同一弹簧测力计，则弹簧测力计的示数等于作用在挂钩上的作用力，即50N，故C正确,ABD错误。
1.现象探究：弹性和塑性 观察并思考，以下四图中，它们的形变有何不同？
（1）弹性 概念：物体受力时会发生形变，不受力时又恢复到原来的状态，物体的这种性质叫做弹性。 举例：橡皮筋、撑杆、直尺、弹簧等。
（2）塑性 概念：有些物体，形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。 举例：橡皮泥、面团、铁丝等。
【特别提示】物体受力时，发生形变。不受力时，能自动恢复原状的物质叫做____________；不受力时，不能自动恢复到原状的物质叫做_________。
（1）定义：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。思考：下面那些是弹力？
以上物体间均发生了弹力的作用，产生弹力的两个条件缺一不可。
（2）弹力产生两个必要的条件①两个物体直接接触；②接触面发生弹性形变
挤压气球，气球发生形变，手放开，气球恢复原状
杯子桌面有挤压，桌子发生形变，拿着杯子，桌面恢复原状
手压弹簧，弹簧缩短，手松开，弹簧恢复原状
甲乙尽管刚好接触，但是两个篮球间没有发生形变，所以没有弹力。所以相互接触的两个物体间不一定存在弹力。
人与地面没有接触，不满足弹力产生的条件，故不接触的物体间一定不存在弹力。
问题1：接触的物体间是否一定存在弹力？
问题2：不接触的物体是否一定不存在弹力？
放在桌面上的杯子，杯子和桌面的接触处会发生微小形变
木块要恢复原状，对桌面产生向下的弹力，即木块对桌面的压力
桌面要恢复原状，对木块产生向上的力，及桌面对木块的支持力F’
压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体
任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的。不过有的形变极其微小，可用“放大法”来观察。
【实验：微小形变的观察方法】
【视频讲解】观察桌面的微信形变
球被悬线吊起，悬线和球都发生了微小形变
悬线要恢复原状，对球产生向上的弹力（即悬线对球的拉力F）
求要恢复原状，对悬线产生向下的弹力，即球对悬线的拉力F’
悬线对物体拉力的方向指向悬线收缩的方向
归纳总结物体产生的弹力的方向始终与物体的形变方向相反，或与使物体发生弹性形变的外力方向相反，并且总是与物体的接触面垂直。具体来讲:(1)拉力方向沿绳或弹收缩的方向;(2)压力方向垂直于接触面指向被压物体;(3)支持力方向垂直于接触面指向被支持的物体
（4）弹力的三要素①大小：与物体的材料和弹性形变量大小有关。在弹性限度内，物体的形变越大，产生的弹力越大。②始终与物体的弹性形变方向相反，或与使物体发生弹性形变的外力方向相反，且总是与接触面垂直③作用点：作用在施加外力的物体上，也可等效在接触面的一点上。
（5）弹力与形变的关系
【归纳总结】任何物体的弹性有一定的限度,超过这个限度物体就不能恢复原状，这个限度被称为弹性限度。
①轻压气球，手松开，气球可以恢复原状。②用力过大，气球爆炸，不能恢复原状。
【现象探究】如右图所示，在弹簧的下端依次增添钩码【实验现象】所挂钩码越多，弹簧越长。【实验结论】弹簧的形变量越大，产生的弹力越大。
理解弹力的注意事项(1)弹力是由物体的弹性形变产生的,施力物体是发生弹性形变的物体受力物体是与它接触并使它发生形变的物体(2)弹力是接触力,物体间不接触不会产生弹力
【典例3】如图所示物体正常使用时，不属于弹性形变的是（　　）
【详解】A．压弯的跳竿发生的是弹性形变，故A不符合题意；B．拉长的弹簧发生的是弹性形变，故B不符合题意；C．拉开的弓发生的是弹性形变，故C不符合题意；D．捏成团的橡皮泥发生的是塑性形变，故D符合题意。
【典例4】包饺子、捏面人利用了面团的 性；撑竿跳高运动员在跳高时，利用了撑竿的 性。
【详解】 [1][2]包饺子、捏面人时，对面施加力的作用，面发生形变，力消失后面团没有恢复原状，说明具有塑性；撑竿跳高运动员在跳高时撑杆弯曲后恢复原状，对人产生弹力，所以是利用了撑竿的弹性。
【典例5】一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，关于它们弹力的情况，以下说法错误的是（　　）A．木板形变是由于木板产生弹力造成的B．足球产生的弹力作用在木板上C．足球受到的支持力是木板产生的弹力D．木板的支持力使足球发生了弹性形变 
【详解】A．木板形变是由于足球对木板的压力造成的，不是木板的弹力，故A错误，符合题意；B．足球发生形变，产生的弹力作用在木板上，故B正确，不符合题意；C．足球受到的支持力施力物体是木板，因为木板发生弹性形变，产生的弹力，故C正确，不符合题意；D．木板对足球的支持力使木板和足球相互挤压，足球发生了弹性形变，故D正确，不符合题意。
弹性：物体受力发生形变，不受力能自动恢复原状.
原理：在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力大小成正比
作用：测量力的大小的器材.
弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力.
塑性：物体形变后，不能自动地恢复到原来的形状.
方向：与物体发生形变的方向相反，与接触面垂直
大小：与弹性、形变的程度有关.
④读：读数时，视线应正对刻度线.
①看：看清量程和分度值.
②调：把指针调到零刻度线上.
③测：测量时，拉力的方向沿弹簧的轴线方向
1．下列关于弹簧测力计使用的说法中，不正确的是（　　）A．测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围B．测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩C．使用前应将弹簧测力计的指针调到零刻度D．实际测量力时，弹簧必须沿竖直方向放置
【详解】A．测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围，否则会损坏弹簧测力计，故A正确，A不符合题意；B．测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩，检查测力计是否被卡住，故B正确，B不符合题意；C．使用前应观察在自然状态下指针是否指在零刻度线上，如果不指零，应将弹簧测力计的指针调到零刻度，故C正确，C不符合题意；D．实际测量力时，弹簧的伸长方向要跟所测力的方向在一条直线上，否则会导致测量不准确，故D错误，D符合题意。
2．“橡皮泥上留下漂亮的指印”这种性质叫 ，“跳板被跳水运动员压弯”这种性质叫 ，用弹簧拉力器锻炼身体，随着两手拉开的距离越大，就感到越 （选填“省力”或“费力”）。
【详解】[1] “橡皮泥上留下漂亮的指印”是因为橡皮泥受力发生形变，不受力时不能恢复到原来的形状，这种特性叫做塑性。[2] 跳板被跳水运动员压弯时会发生形变，不受力时又能自动恢复到原来的形状，弹簧的这种特性叫做弹性。[3] 弹簧被拉长时，发生弹性形变，而发生弹性形变的物体要恢复原状就会对接触它的物体产生力的作用，即弹力；且弹簧被拉的越长，弹力就越大，拉起来就越费力。
3．压力和拉力都属于弹力，下述弹力是哪个物体发生了形变而产生的?(1)放在水平桌面上的杯子对桌面的压力： 。(2)手指拉橡皮筋时手指对橡皮筋的拉力： 。
【详解】（1）当杯子放在水平桌面上时，由于杯子的底部与桌面接触并受到桌面的支持力，杯子底部会发生微小的形变。杯子底部想要恢复原状，就会对桌面产生一个向下的力，即压力。所以，这个压力是由杯子发生形变而产生的。（2）手指拉橡皮筋时：手指由于发生弹性形变，会对橡皮筋施加一个拉力，使橡皮筋发生了伸长形变。所以，这个拉力是由手指发生形变产生的。
4．下列关于弹力产生的条件和方向，说法正确的是（　　）A．只要两个物体接触，一定产生弹力B．弹力的方向是竖直向下的C．两个物体接触且发生相对运动时，才会产生弹力D．两个物体接触且互相挤压发生弹性形变时才会产生弹力
【详解】A．两个物体接触，还有相互挤压才会产生弹力，故A错误；B．弹力的方向是与物体形变的方向相反，故B错误；C．两个物体接触且发生弹性形变时，才会产生弹力，故C错误；D．两个物体接触且互相挤压发生弹性形变时，两个物体间才会产生弹力，故D正确。
5．一根弹簧，受到的拉力为1N时，弹簧长12cm，受到的拉力为2N时，弹簧长14cm，受到的拉力为3N时，弹簧长16cm，由此可知：弹簧受到的拉力增加1N，弹簧伸长 cm；当弹簧受到1N的压力时，弹簧的长度为 cm；若弹簧的下端受到的拉力增加到4N，则弹簧的长度 （选填“一定”或“不一定”）是18cm，理由是 。
有可能超过弹簧的弹性限度
6．关于弹力，下列说法错误的是（　　）A．相互接触的物体间不一定产生弹力B．弹簧测力计的原理是弹簧的长度与弹簧所受的拉力成正比C．弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对接触它的物体产生的力D．压力、支持力、拉力都属于弹力
【详解】A．相互接触的物体之间，发生弹性形变时才有弹力产生，没有形变就没有弹力存在，故A正确，不符合题意；B．弹簧测力计的工作原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比，故B错误，符合题意；C．发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对接触它的物体产生的力叫弹力，故C正确，不符合题意；D．压力、拉力、支持力都是由于发生弹性形变而产生的力，属于弹力，故D正确，不符合题意。
7．如图所示，在光滑的水平面上，一弹簧左端固定在墙壁上，右端与一小球连接，O点是弹簧为原长时小球的位置。现对小球施加一外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是（    ）A．弹簧对小球的弹力是由于小球发生弹性形变产生的B．小球由A向B运动的过程中，弹簧对小球的弹力一直变大C．小球由O向A运动的过程中，弹簧对小球的弹力方向水平向左D．小球由A向O运动的过程中，弹簧对小球的弹力方向水平向右
【详解】A．弹簧对小球的弹力，是由于弹簧发生形变产生的，故A错误；B．在小球由A向O运动的过程中，弹簧从被压缩到恢复原长，形变变小，故弹簧的弹力逐渐变小；在小球由O向B运动的过程中，弹簧被拉长，形变变大，故弹簧的弹力逐渐变大，故小球由A向B运动的过程中，弹簧对小球的弹力先变小再变大，故B错误；C．在小球由O向A运动的过程中，弹簧被压缩产生弹力，故弹簧对小球的弹力由A指向O，即弹簧对小球的弹力方向水平向右，故C错误；D．在小球由A向O运动的过程中，弹簧被压缩产生弹力，故弹簧对小球的弹力由A指向O，即弹簧对小球的弹力方向水平向右，故D正确。故选D。
8．在学习弹簧测力计的使用后，甲、乙两个同学沿相反的方向拉同一只弹簧测力计，各用5N的力，如图所示。则弹簧测力计的示数为（弹簧测力计的自重不计）（   ）A．10NB．0NC．20ND．5N
【详解】弹簧测力计的两端受的力均为5N，处于静止状态，挂钩一端受的力为5N，所以弹簧测力计的示数为5N，故D符合题意，ABC不符合题意。