备战中考 物理 力学 第七章 第二节 弹力

第二节弹力【知识点一】弹力1、弹性和塑性：举例把橡皮筋拉长用力压一把直尺使它变弯撑杆跳高被拉伸的弹簧用力捏橡皮泥，橡皮泥变扁用力团纸，纸变成纸团理解弹力的“三个”关键关键1：形变：物体形状或体积的改变，如压缩弹簧，弹簧长度由长变短；用力压气球，气球体积变小。

关键2：弹性限度：如果形变超过了一定限度，发生形变的物体不能完全复原，这个限度就叫作该物体的弹性限度。

弹簧超过了一定的限度就会被损坏。

关键3：形变的普遍性：任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的。

有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，要用特殊的方法将微小的形变放大后才能显示出来。

特别强调射箭、跳板跳水、拍皮球等运动中，弓、跳板、皮球受力发生的是弹性形变。

2、弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力。

（1）弹力是普遍存在的力，通常地面对物体的支持力、水杯对桌面的压力、弹簧的拉力等都属于弹力。

在图中，用手向右拉弹簧，弹簧因形变(伸长)而产生弹力F，它作用在手上，方向向左。

因此，弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是使它发生形变的其他物体。

（2）弹力产生条件：一是两物体直接接触，二是物体发生了弹性改变，二者缺一不可。

▲深化理解：弹力的三要素实例分析木块要恢复原状，产生向下的对桌面的弹力(即木块对桌面的压力F)桌面要恢复原状，产生向上的对木块的弹力（即桌面对木块的支持力F′)球被悬线吊起悬线要恢复原状，产生向上的对球的弹力(即悬线对球的拉力F)球要恢复原状，产生向下的对悬线的弹力(即球对悬线的拉力F′)探究归纳：弹力的方向始终与物体的形变方向相反或与使物体发生形变的外力方向相反，并且总与物体接触❆方法指导→转换法问题：桌面对水杯的支持力，是由于水杯压在桌面上，桌面发生弹性形变，桌面要恢复原状，产生向上的对水杯的弹力，所以支持力是弹力；水杯对桌面的压力，是由于桌面支持着水杯，水杯发生弹性形变，水杯要恢复原状，产生向下的对桌面的弹力，所以压力是弹力。

此时桌面和水杯的形变都极其微小，肉眼很难直接看到。

理解：对于物体的微小形变，可以用“转换放大法”来观察。

任何宏观物体都能发生形变，不能发生形变的宏观物体是不存在的，只是有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，用肉眼很难直接看到。

可用以下特殊方法将微小形变放大后显示出来。

如图所示，准备好两块平面镜(用于反射光线)，把这两块平面镜隔着一定距离固定在桌子上，然后将从光源射出的一束光射向其中一块平面镜，这束光被平面镜反射到另外一块平面镜上，光被第二块平面镜反射后就在墙上形成一个光斑。

当把物体放在桌子上时，就可以看到光斑发生了移动，从而间接地说明桌面发生了形变。

原理是利用光的反射来显示形变。

例：（教材课后第5题）如图将椭圆形厚玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。

沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶，观察细管中水面高度的变化。

请你从力使物体产生形变的角度解释所看到的现象。

解析：本题用放大法显示了玻璃瓶的微小形变。

玻璃瓶的形变属于弹性形变，因此描述实验现象与解释时应包括形变发生和恢复两个方面。

由于题目中的玻璃瓶为椭圆形厚玻璃瓶，捏玻璃瓶的宽面，玻璃瓶的容积会变小，细管中的水面会上升；捏玻璃瓶的窄面，玻璃瓶的容积会变大，细管中的水面会下降。

注：1、用“蓝色的水”是为了方便观察。

2、水必须装满。

否则液面上升或下降不明显。

3、橡胶塞必须密封。

都在实验现象将没有或不明显。

4、玻璃管越细现象越明显以上都是为了使实验现象更明显，便于观察。

答案：用力捏玻璃瓶，玻璃瓶的形状发生变化，细管中水面升高或下降；松开手停止捏玻璃瓶，玻璃瓶恢复原状，细管中水面恢复到原来的位置。

易错警示弹力有无的判断方法(1)物体是否直接接触。

若不接触一定没有弹力。

(2)接触处是否相互挤压或拉伸。

只有接触且相互挤压或拉伸才能产生弹力。

(3)假设将接触物体撤去，判断研究对象是否能维持现状。

若能维持现状，则接触物体对研究对象没有弹力；若不能维持现状，则有弹力。

➽专练1、在2021年举办的东京奥运会上中国跳水队一共斩获了7枚金牌及5枚银牌。

下列有关运动员利用跳板跳水时的力的分析正确的是( )A.运动员对跳板的压力的施力物体是跳板B.运动员对跳板的压力不属于弹力C.运动员对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的D.跳板对运动员的支持力是由于跳板发生形变而产生的2、在下列现象中，发生的不是弹性形变的是( )A.橡皮筋被拉长B.钢尺子被压弯了C.跳板被跳水运动员压弯D.橡皮泥上留下漂亮的指印3、如图所示，一根弹簧一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是( )A.手对弹簧的拉力B.弹簧对手的拉力C.墙对弹簧的拉力D.以上说法都正确4、下列各种形变不属于弹性形变的是( )A.运动员拉弓，弓发生变形B.脚踢足球，足球变形C.手折弹簧片，弹簧片变形D.苹果落地，泥土变形5、如图所示的各力中，不属于弹力的是( )A.推土机对泥土的推力B.大象对跷跷板的压力C.地球对月亮的引力D.绳子对小车的拉力6、如图所示，椭圆形厚玻璃瓶中灌满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中，沿着较扁的方向用力用捏厚玻璃瓶，会看到细管中的水面高度 (选填“上升”“下降”或“不变”)，松手后，细管中的水面又会回到原来的位置，说明松手前玻璃瓶发生了形变(选填“弹性”或“塑性”)，这个实验采用了 (填研究方法)。

【知识点二】弹簧测力计1用途：测量力的大小。

2构造：弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环。

3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。

4使用方法：做到“三清一查要垂直”。

(1)三清:①认清量程：加在弹簧测力计上的力不允许超过它的量程，否则会损坏弹簧测力计。

②认清零点：测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线，否则将指针调到零刻度线处，若调不到零刻度线则应记好零点误差。

③认清分度值：使用前要认清每小格代表多少牛。

(2)一查：检查拉力是否在弹簧的轴线方向上，指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦。

▲深化理解：(1)只有在弹性限度内，弹簧的伸长与拉力成正比，其比值不变。

若超出了弹性限度，弹簧的伸长与所受拉力不成正比，且弹簧会被损坏。

(2)弹力的大小不仅与形变程度有关，还与物体本身的材料有关。

不同材料做成的弹簧，形变程度相同时，所受的拉力一般不同。

(3)弹簧的原长、弹簧的伸长量与弹簧长度的区别：①弹簧的原长：弹簧不受任何力时的长度，一般用L₀表示。

②弹簧长度：弹簧受到拉力之后的长度，一般用L表示。

③弹簧的伸长量：弹簧受到拉力或压力时，弹簧长度的改变量，则弹簧的伸长量就是△L=L-L₀。

若受到拉力，则L 为正值。

若受到压力，弹簧缩短，则弹簧长度改变量为△L=L₀-L。

④关系：弹簧的伸长量△L与所受拉力F成正比，在弹性限度内，△L越长，表明所受拉力F越大。

5测力计的种类：为了满足测力的不同需要，人们还制造了其他形式的测力计，如握力计和拉力计等。

易错警示(1)在使用弹簧测力计时，误认为拉力的方向必须在竖直方向。

弹簧测力计是测量力的工具，不仅可以测竖直方向或水平方向的力，其他方向的力也可测量，在测量力时只需要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧轴线方向一致即可。

(2)在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比，不是弹簧的长度与拉力成正比。

(3)在测量拉力大小时，若没有校零，弹簧测力计仍可以用，实际拉力的大小=测量值一指针对应的起始刻度，故读出的拉力的大小大于实际拉力。

➽专练1、如图所示，弹簧测力计的示数为 N。

追问：该弹簧测力计的量程是。

2、弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在 ,来回拉动挂钩无异常后,将石块挂在测力计下，静止时如图所示。

挂钩对弹簧的拉力大小是 N。

3、在弹性限度内，弹簧的形变量与弹簧受到的拉力成正比。

一根长10cm的弹簧，受到6N的拉力时，伸长了3cm；若要使此弹簧伸长5cm(未超过弹性限度),对弹簧的拉力应为 N;若弹簧受到4N的拉力,弹簧的长度为 cm 。

4、李华同学在使用弹簧测力计前没有注意调零，指针指在0.2N处，他测量时指针的示数为3.6N,则实际拉力的大小为( )A.3.8NB.3.6NC.3.4ND.无法确定5、如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N的拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为( )A.0B.2NC.4ND.8N6、几位同学用同一个弹簧拉力器锻炼身体，每位同学都可以将弹簧拉力器拉开至两臂伸直。

两臂伸直时，对弹簧拉力器的拉力最大的是( )A.几位同学都一样大B.手臂长的同学C.体重大的同学D.力气大的同学7、在弹簧的弹性限度内,如图所示能正确表示弹簧的伸长量ΔL与其受到的拉力F的关系的是( )8、小梦同学为了制作弹簧测力计，对一根弹簧进行了探究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码，记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。

如下表所示:(g取10N/kg)若用此弹簧制作弹簧测力计，请回答以下问题：(1)从表格信息可得,它的最大称量是 N。

(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则相邻刻度线之间的距离为 cm 。

★★闯关★★第二节弹力1、在下列图中所指出的四个力中，不是弹力的是( )A.手对弹簧的拉力B.人对跳板的压力C.手对弓的拉力D.磁铁对小铁球的吸引力2、关于弹簧测力计的制作原理(设在弹性限度内),下列说法正确的是( )A.弹簧受到的拉力跟弹簧的长度成正比B.弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比C.弹簧的长度跟所受拉力成正比D.弹簧的伸长量跟所受拉力成正比3（1）、使用弹簧测力计时，下列说法中错误的是( )A.弹簧测力计必须竖直放置B.使用前必须检查指针是否指在零刻度线上C.使用时弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦D.所测的力不能超出弹簧测力计的量程3（2）、使用弹簧测力计时，下列说法错误的是( )A.所测量的力不能超过量程B.使用前轻轻拉动挂钩来回运动几次C.使用时弹簧测力计必须竖直拉动D.施力的方向不应偏离弹簧的轴线方向4、某同学在用弹簧测力计测量力前，发现指针指在0.1N的位置上，为了使测量准确，他提出了以下调整方法,其中正确的是( )A.必须将指针拨到“0”刻度线，若不能使指针对准零刻度线，该弹簧测力计已不能使用B.仍可以直接测出拉力，然后再减去0.1NC.仍可以直接测出拉力，因为实验时误差不可避免D.必须换一个弹簧测力计测量，该弹簧测力计已不能使用5、关于弹力,下列说法不正确的是( )A.弹力是物体发生弹性形变而产生的力B.弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关C.弹力的方向与物体形变的方向相反D.只有弹簧才产生弹力6、用弹簧测力计测量力的过程中，有如下操作：①把待测物体挂在秤钩上；②轻轻来回拉动几次秤钩；③调整弹簧测力计指针位置；④观察弹簧测力计的量程，弄清分度值是多少；⑤待指针稳定后读数。