弹力教学课件

第2节弹力

知识点1：弹力

1.弹性和塑性

实例受力后的形状撤力后的形状归纳总结

受到外力时，发生

弹及被拉长被拉长的弹簧恢复原长

形变；撒去外力后，

自动恢复原来的形

状，物体的这种性

^4演钢尺被压弯被压弯的钢尺恢复原状质叫做弹性

橡皮泥被捏成各

橡皮泥保持被攫后的形状到外力时，发生形

种形状

变，撒出外力后，

不能自动恢复原

I

':二状，物体的这种性

1面团祓捏成水饺面团保持水饺的杉状质叫做塑性

r

1

重点：对形变的理解

任何物体受到挤压、拉伸后都会发生形变，只不过有些形变察易观察到（比如挤压气球），

有些形变不容易观察到（比如按压桌子）。

2.弹力"VT

（1）概念：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。如图所示，手给

尺子一个向下的力，使尺子发生弹性形变，同时手感受到来自尺子的向上的力，方夕7

这个力就是弹力。

重点：对弹力产生的条件的理解

①物体间相互接触，不相互接触的物体之间是不会产生弹力作用的；②物体间有挤压或

拉伸;③在挤压或拉伸作用下，物体发生了弹性形变。

（2）弹力的分类：弹力通常分为两类，一类是拉力（如模反筋、弹簧和细线的拉力等）,

另一类是压力和支持力（如案面对书本的支持力和书本对桌面的压力）。

（3）弹力的三要素

①作用点：在两物体的接触面上，也可等效在接触面的一点上。

②方向：与发生形变的方向相反，指向恢复形变的方向。

③大小：与弹性形变的程度有关，弹性形变程度越大，产生的弹力越大。另外，弹力大

小还与物体本身的材料有关。

知识扩展：弹性限度

物体的弹性形变不能无限制增大。产生弹力的物体的弹性形变有一定的限度，超过了这

个限度，物体就不能恢复到原来的形状，该限度称为物体的弹性限度。

重点：物体受到挤压、拉伸等力的作用时会发生形变，形变包括弹性形变和塑性形变，

物体因发生弹性形变而产生的力叫弹力。

国典例充言

应用1判断形变的种类

例1:下列物体所发生的形变中，属于弹性形变的是（）

A.用力将一张原来平整的纸揉成纸团

B.用力在橡皮弹弓的橡皮筋拉长

C.狂风吹折了树枝

D.将弹簧的钢丝拉直

【答案】B

【解析】A.用力将一张原来平整的纸揉成纸团，纸发生的形变，不能恢复原状，不是

弹性形变，故A不符合题意；

B.用力将橡皮弹弓的橡皮筋拉长，橡皮筋发生的形变，能恢复原状，是弹性形变，故

B符合题意：

C.狂风吹折了树枝，树枝发生的形变，不能恢复原状，不是弹性形变，故C不符合题

意：

D.将弹簧的钢丝拉直，钢丝发生的形变，不能恢复原状，不是弹性形变，故D不符合

题意。

故选B。

应用2弹力产生条件

例2:关于弹力，下列说去中正确的是（）

A.物体发生形变就一定产生弹力

B.两个物体只要接触就一定产生弹力

C.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力

D.拉力属于弹力，支持力不属于弹力

【答案】C

【解析】A.相互接触的物体不发生弹性形变，不会产生弹力，故A错误；

B.弹力只有在两个相互接触并发生形变的物体之间才有弹力；若两物体的形变不是因

为相互作用产生的，则不会有弹力，故B错误；

C.根据弹力产生的条件可知，只有发生弹性形变的物体才能产生弹力作用，故C正确;

D.拉力、压力、支持力都属于弹力，故D错误。

故选C。

应用3弹力的判断

例3：有关弹力的说法，下列说法正确的是（）

A.茶杯放在水平亲面上，茶杯对亲面的压力是由于桌面发生形变产生的

B.测量时，弹黄伸长方向与受力方向可以不一致

C.发生弹性形变的物体会对它所接触的物体产生弹力的作用

D.两物体有弹力作用，但物体不一定发生了弹性影变

【答案】C

【解析】A.茶杯放在水平桌面上，茶杯对亲面的压力是由于茶杯发生弹性形变而产生

的，故A错误；

B.测量时，让测力计弹爰伸长方向与受力方向一致，避免弹簧与外壳间的摩擦，故B

错误；

C.弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，所以会对接触它的物体产生弹力

的作用，故C正确；

D.相互接触的物体发生弹性形变都能产生弹力，所以产生了弹力就一定有弹性彩变，

故D错误。

故选C。

腐包逸建超

知识点2弹簧测力计

1.认识弹簧测力计弹簧测力计是一种常用的测量力的大小的工具。如图所示为两种常

见弹簧测力计及其内部结构透视图。

2.弹黄测力计的结构

如图所示，弹簧测力计主要由弹黄、挂钩、指针和刻度盘等组成。

3.弹簧测力计原理

在弹性限度内，弹黄受到的拉力越大，弹黄的伸长量就越长。弹簧

测力计就是根据弹簧的这一性质制成的。

4.弹黄测力计的使用方法

(1)使用前

①观察量程：观察弹簧测力计的量程(测量范围)，所测力的大小不能超过量程。

②明确分度值了解弹簧测力计的刻度,知道每一大格和每一小格(分度值)表示的力

③调整弹黄测力计指针，使指针指在零刻度线处,并轻轻来回拉动挂钩几次,看指针是

否被卡住。

注意：所测力不能超出弹簧测力计的量程

在使用弹黄测力计时，不要让待测力超过弹黄测力计的量程，否则弹簧可能因为被拉得

太长而超过自己的弹性限度，从而导致数不准确，并且使用完毕后弹簧不能恢复原长。

(2)使用时

①挂钩端连接待测量力的施力物体。

②测量时，要使测力计的弹黄轴线方向跟所测力的方向在同一条直线上，弹簧不要靠

在刻度盘上。

③读教时，待指针稳定后再读数，且视线要与刻度盘垂直.

重点：弹黄测力计使用时的方向

(1)弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，通俗说就是

沿力的方向拉弹簧测力计，如图所示。测量沿斜面的拉力时弹簧测

力计沿斜面方向，测量竖直向上的拉力时弹簧测力计沿竖直方向。

(2)弹簧测力计示数显示的是挂钩端所受拉力的大小。由于力的作用是相互的，此示

数也等方测力计给物体施加的拉力大小。

5.其他测力计：为了满足;则力的不同需要，人们还制造了其他形式的测力计，如握力计、

拉力计、弹黄科等。

重点实验

实验探究弹簧的伸长量跟拉力的关系

【实验目的】探究弹簧的伸长量跟拉力的关系。

【实脸器材】一根弹簧、一个铁架台、一把较长的刻度尺和5个质量相同的钩码(每个

钩码对弹黄的拉力为0.5N),

【实验图示】如图

【实验步骤】

(1)把弹簧竖直挂在铁架台上，在旁边放一刻度尺，用刻度尺测量出此时弹簧不受拉

力时的长度L。；

(2)在弹簧的下端挂上一个钩码，稳定后读出弹黄的长度L,计算出LL。；

(3)在弹黄的下端再挂上一个钩码，稳定后再次读出弹黄的长度L2,计算出L2L0；

(4)以此类推，直至弹黄上挂满5个钩码，读出对应的弹簧的长度计算出L5L。,

并将所得数据填入表格中。

【实脸数据】

实验序号123456

钩码对弹簧的拉力F/N30.511.522.5

弹黄的长度L/cm151617181920

弹簧的伸长量△L/cm012345

【数据处理】

(1)以钩码对弹黄的拉力F为横轴，弹簧的长度L为纵轴，建立直角坐标系，根据表

中数据描出对应的点，然后用平滑的曲线或直线将指出的点连接起来作出图象，如图甲所示；

(2)以钩码对弹簧的拉力F为横轴，弹簧的伸长量4L为纵轴，建立直角坐标系，根

据表中数据描出对应的点，然后用平滑的曲线或直线将描出的点连接起来作出图象，如图乙

所示。

【实验结论】根据实验数据和图象可知，弹费受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长，即

在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。

重点："弹簧的伸长量(△(■)与弹黄受到的拉力成正比"，而不是"弹簧的长度(L)与弹

费受到的拉力成正比”。

实验应考拓展

当弹簧所受的拉力超过一定范围后，弹簧不能完全恢复到原来的长度，此时实脸中拉力

与弹簧伸长量的比值将会发生变化，作出的LF或aLF图象也将会发生弯曲，说明弹簧的弹

性形变有一定的范围，超过这个范围弹,将损坏。因此弹,测力计具一定的测量范围。

目一例充言

应用：探究弹簧的伸长量跟拉力的关系

例1:在“制作橡皮筋测力计”的活动中，同学们首先探究橡皮筋的伸长量与拉力的关

系。根据实脍，同学们得出了如下数据。

1拉力(钩码总重)F/N00.51.01.52.02.533.54

2橡皮筋的总长度L/cm4.55.15.76.36.97.58.18.38.4

3橡皮筋的伸长量AL/cm00.61.21.83.03.63.83.9

(1)要完成实验，除了需要一根橡皮筋、若干个相同的铐码(每只钩码重0.5N)、铁

架台和细线外，还需要的测量器材是;

(2)分析表格中的两行数据，可以得出的结论是一定范围内，橡皮筋的伸长

量与所受拉力成正比；

(3)请补全题中第五列的数据，橡皮筋伸长的长度cm；

(4)如果用此橡皮筋制作成一个测力计，则测力计的最大测量值是N。

【答案】刻度尺1、32.43

【解析】(1)[1]要完成该实脸，除了需要知道拉力之外还需要知道橡皮筋的长度，因

此还需要测量长度的器材：刻度尺。

(2)[2]表中第三行表示橡皮筋的伸长量，第一行表示所受拉力大小，所以比较第一行

和第三行数据可知，拉力每增加0.5N,橡皮筋的伸长量增加0.6cm,即橡皮筋的伸长量与拉

力成名比。

(3)[3]由表格第三列数据可知，当橡皮筋的伸长量是1.2cm时，所受拉力大小为1.0N,

弹黄的拉力与伸长量的比值

,1.0N5

K=-----=-

1.2cm6

当弹簧受到拉力是2.ON时，伸长量

52.0N

6~iZ

解得Ax=2.4cmo

(4)[4]由表中数据可知，当弹簧测力计的拉力是3.5N时，弹簧的伸长量是3.8cm,此时

已经超出了弹黄的弹性范围，所以制成的弹黄测力计的最大测量值是3N。

0易错门新

易错点物体发生弹性形变产生的力

例1:如图所示，一根弹褥，一端固定在竖直墙上，小明用手水平向右拉伸弹簧的另一

端使之发生弹性形变、长度伸长。此时，“弹簧力图恢复原来的形状而产生的力”是()

①手对弹簧施加的力

②弹簧对手施加的力

③培对弹爰施加的力

④弹簧对墙施加的力

A.①③B.①④C.②③D.②④

【答案】D

【解析】弹簧形变产生的力，即弹簧的弹力，施力物体为弹簧，因为手和墙拉弹簧，所

以弹黄发生弹性形变，产生的是对手和墙的拉力，故②④符合越意，①③不符合题意。

故选D。

提升与弹簧测力计的原理有关的计算

通过前面的学习我们知道，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹黄的伸长量就越长。

实际上，在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。它们的关系可以用下列式

子表示：F=kxe其中F表示弹簧受到的拉力、k是劲度系数、x表示弹簧的伸长量（设弹

黄自然状态下的原长为10,被拉伸后的总长度为I,则伸长量x=ll。）。对于同一根弹簧来

说，k是一个常数，也就是不变的。在实际计算中，如果知道了k,我们就可以根据弹簧

伸长的长度x求弹釜受到的狞力F,或者根据弹簧受到的药力F求弹甚■的伸长量x.另外，

对同一根弹簧来说，k是一个常数，所以有：—=—o其中F]和X],、F?和X2分别是同

一次测量过程中对应的弹簧弹力和弹簧的伸长量。

例：小阳小组的同学依据实险数据绘制了弹黄的长度与弹费受到拉力的关系图像，如图

所示。下列说法中正确的是（）

A.弹费受到的拉力为6N时，弹簧伸长了8cm

B.弹簧的长度为2cm时，受到的拉力为2N

C.分析图像可知弹簧的长度与受到的拉力成正比

D.若用该弹能制成测力计，则其量程为0~6N

【答案】D

【解析】AB.读图可知，当拉力为。时，弹簧的长度为2cm,这就是它的原长；弹簧在

受6N拉力时，其长度为8cm,则其伸长量为

△L=8cm2cm=6cm

故AB错误;

CD.从图中可以看出，在拉力不大于6N的范围内，弹簧的长度与拉力的变化图线呈线

性变化，说明弹簧的伸长量与拉力成正比：根据此原理制成了弹簧测力计，若用该弹簧制成

测力计，则其量程为0~6N,故C错误，D正确。

故选D。

里也点理逾

Q

突破1弹簧测力计的使用及读数

例1:如图所示，甲图中弹,测力计的量程是N,它的分度值是No使

用前要完成测力计的,乙图中表示测拉力的情况，比拉力的大小为No

<

40

1

E1

^

^

i2

E4

i0E

IF

甲

乙

【答案】0~5N0,2N调零3N

【解析】[1]由甲图可知：弹簧测力计所能测量的最大值是5N,即量程是。~5N。

[2]0N到1N之间有5小桔，辱一格的力的大小就是分度依，即0.2N。

[3]在使用弹簧测力计前，观察弹黄测力计的指针是否在0刻度线处，没有在零刻度线

处的需要调零。

[4]由乙图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的指针在3N处，示数为3N。

【针对训练1】如图是一&同学使用弹黄测力计测物体重力时的情景，下列说法正确的

是

A.弹簧测力计的量程及且小分度值分别是°〜5N和1N

B.使弹簧测力计的弹簧伸长的力就是物体的重力

C.弹簧测力计的分度值为0.2N,测得物体重力为4.4N

D.在弹性限度内，弹簧测力计的弹簧■伸长越长，它所受的拉力就越大

【答案】D

【解析】A.由图示弹簧测力计可以看出，其量程为0~5N,分度值为0.2N,故A错误;

B.当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡，即弹爰测力

计向上的拉力与物体的重力相等，因弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力为

相互作用力，此时弹簧测力计的示数才是准确的，所以，使测力计内弹簧■伸长的力是钩码对

弹簧的拉力，而非钩码的重力，故B错误；

C.由图知，弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3.6N,故C错误；

D.弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹黄伸长就越长这个原理制成的，故D正

确。

故选D。

突破2双弹箕测力计读数同题

例2：如图甲所示，弹黄的一端挂在墙上，一人用4N的力F拉另一端，弹黄伸长了5cm；

如图乙所示，两个人分别拉谈弹簧的两端，弹簧也伸长了5crr,则每个人的拉力F分别为

A.4N0B.2N2NC.4N4ND.8N8N

【答案】C

【解析】当弹簧受力平衡，保持静止时，墙对弹簧的拉力大小等于人对弹簧的拉力大小

为4N;弹簧两次伸长量相同，所受拉力不变，仍为4N.且弹黄两端所受人的拉力大小相等，

即均为4N,故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

【针对训练2】轻质弹簧5的上端固定在天花板匕下端悬挂一质量为m的物体，平衡

时弹簧的长度为L1，现将一根与S完仝相同的弹簧剪为S1和S2两部分；将质量分别为m、

和m?的两物体分别与6和S2相连并悬挂在天花板上（ml+m2=m）如图所示。平衡时S1+S?

的长度之和为L2,弹簧仍在弹性限度内，则（）

A.Lz一定等于LB.L?一定大于L

C.L2一定小于L】D.以上三种情况都有可能

【答案】C

【解析】在弹性范围内，弹簧的伸长量与所受力的大小成正比。据此分析解答。

【解答】ABCD.设长为x的弹簧有n圈，每圈弹簧的劲度系数为k,长为xl的弹簧有

nl圈，长为x2的弹簧有n2圈，故

n=nl+n2

所以第一种情况下弹簧S的长度

g+等〃

A

第二种情况下弹簧的长度

a2=玉+—«|+X2“2-X4-^^J-gn.

kkkk

所以

故LI一定大于L2,且ml越大，其差值就越大，L2就越短：n2越大（即S2原长越长）,

其差值也越大，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选Co

现g＞统守

一、单选题

1.如图甲所示，弹簧的一端挂在墙上，一人用4N的力尸拉另一端，弹簧伸长了5cm；如

图乙所示，两个人分别拉该弹簧的两端，弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉力尸分别为

（）

A.4N0B.04NC.4N4ND.8N8N

【答案】C

【详解】甲图中弹簧即受手的拉力，又受到墙的拉力，各为4N,弹簧伸长了5cm,弹簧处

于平衡状态；如图乙所示，两个人分别拉该弹簧的两端，弹簧也伸长了5cm,则每个人的拉

力尸分别为4N、4N,与甲图用同，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

2.如图所示，在光滑的水平台面上，轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧

保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到/位置（已知40=08）,释放小球，

研究小球在水平方向上的所受弹力大小和方向，则（）

AOB

A.从/运动到0,弹力方向向右，弹力逐渐增大

B.从/运动到O,弹力方向向左，弹力逐渐减小

C.从O运动到8,弹力方向向左，弹力逐渐增大

D.从。运动到用弹力方向向右，弹力逐渐减小

【答案】C

【详解】AB.小球从A运动到。的过程中，弹簧处于压缩状态，根据弹簧对•小球力的方向

指向其形变恢复的方向，则此时小球所受弹力方向向右，由于•弹簧在逐渐恢复原状，压缩量

在减小，根据在弹性限度内，物体的形变量越大，产生的弹力越大（反之越小），则弹簧对

小球的弹力在逐渐减小，故从A运动到0的过程中，小球所受弹力方向向右，弹力逐渐减

小，故AB不符合题意；

CD.小球从0运动到8的过程中，弹簧处于伸长状态，根据弹簧对小球力的方向指向其形

变恢更的方向，则此时小球所受弹力方向向左，由于弹簧在逐渐被拉长，伸长量在逐渐增大，

根据在弹性限度内，物体的形变量越大，产生的弹力越大，则弹簧对小球的弹力在逐渐增大,

故小球从0运动到8的过程中，小球所受弹力方向向左，弹力逐渐增大，故C符合题意，D

不符合题意。

故选C。

3.怀旧的竹蜻蜓给孩子们的童年带来了无穷的乐趣，下列静止的竹蜻蜓所受支持力的示意

图正确的是（）

【答案】D

【详解】竹蜻蜓受重力和支持力处于静止状态，支持力和重力是一对平衡力，重力的方向始

终竖直向下，所以竹蜻蜓所受支持力的方向是竖直向上的。

故选Do

4.关于弹簧测力计的使用，下列说法中不正确的是（）

A.使用时，要认清量程和分度值

B.不能用来测量超过它的测量范阳的力

C.测量前要检查指针是否指在零点

D.在航天飞机上处于失重状态下的宇航员，能用弹簧测力计测出重力的大小

【答案】D

【详解】A.使用弹簧测力计之前，要认清量程，所测力的大小不能超过量程，否则会损坏

测力计。还要认清分度值，否则会造成读数错误，故A正确，不符合题意：

B.使用弹簧测力计测量超过量程的力，会造成不能测量，甚至损坏弹簧测力计，故B正确：

C.测量前要检查指针是否指在零点，否侧直接读数是错误的，故C正确，不符合题意：

D.太空舱处于完全失重状态，与重力有关的实验不能进行，不能用弹簧测力计测出物体所

受重力，故D错误，符合题意。

故选Do

5.小红在课外小组探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图所示的实验装置记录了相

应的实验数据如下，并作出了如图三个图像，其中正确的是（）

钩码质量g050100150200250300400500

指针位置cm2345677.57.57.5

【答案】B

【详解】由表中数据知，当

m=Og

即

F=G=ON

弹簧的长度为

s=2cm

当

m>300g

即

F=G>O.3kgxlON/kg=3N

弹簧的长度为

5=7.5cm

符合这两个条件的只有B图，故B正确，AC错误。

故选Bo

6.在实验时，小明将一个正常的铁质外壳测力”的挂钩提在手中，静止时有如图所示的示

数。接着，他把这个测力计像图中那样，上下各挂一个重力为1N的重物，并挂到甲测力计

下，则甲、乙两测力计的示数分别是（）

A.2.0N和l.ONB.3.0N和2.0NC.3.5N和2.5ND.4.0N和3.0N

【答案】C

【详解】测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重力之和，测力计乙的重力为1.5N,所

以测力计甲的小数为3.5N,测力计乙的小数为测力计乙的重力与物体B的重力之和，即2.5N,

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选Co

二、填空题

7.如图所示为实验室常用的弹簧测力计，它是根据在弹性限度内，弹簧的与受到的

拉力成的原理做成的，使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否卡住，指针是否指在

【答案】伸长正比零刻度

【详解】[1]⑵弹簧测力计的工作原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比

这个道理制成的。

⑶每次使用弹簧测力计时都要观察指针是否指在零刻度线处，不在零点的就要校零，否则

会影响测量数