專題07.2 彈力 課前預習 1.物體受外力后發(fā)生形變，撤去外力又恢復原來的形狀。物體具有的這個性質(zhì)叫_彈性_.2.物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。叫_彈力_.彈力的大小跟物體的彈性強弱和形變量有關(guān)。有些形變非常微小，肉眼是看不見的。如：壓桌子時，桌子發(fā)生的形變等。3.彈簧測力計.（1）原理：在彈簧的_彈性_限度內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長就越長。（2）使用：測量前指針要歸零，看清彈簧測力計的_量程_和分度值，測量力時，被測力的大小應在測量范圍之內(nèi)；測量過程中，要使彈簧測力計的彈簧伸長的方向和所測的力的方向在_同一直線_上。知識點解讀與例題突破知識點1：彈力：（1） 彈性形變：在彈性限度內(nèi)，能夠自動恢復原狀的形變。（2） 形變后能夠自動恢復原狀的形變。（3） 彈力是物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。壓力、支持力、拉力等的實質(zhì)都是彈力。（4） 產(chǎn)生的條件： 接觸、形變。（5）彈力的三要素：彈力的大小與形變量有關(guān)。彈力的方向跟形變的方向相反，與物體恢復形變的方向一致且垂直接觸面。【例題1】（2019湖北武漢）如圖所示，網(wǎng)球拍擊中飛過來的網(wǎng)球，網(wǎng)球發(fā)生了明顯的形變。下列說法錯誤的是（）A球拍擊中網(wǎng)球，球拍和網(wǎng)球都發(fā)生了彈性形變B球拍能將網(wǎng)球彈開，說明球拍對網(wǎng)球的彈力大于網(wǎng)球?qū)η蚺牡膹椓網(wǎng)球離開球拍后能在空中飛行一段距離，是由于網(wǎng)球具有慣性D網(wǎng)球和球拍接觸的過程中，彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化【答案】B【解析】（1）力的作用效果有兩個：力可以改變物體的形狀即使物體發(fā)生形變。力可以改變物體的運動狀態(tài)，包括物體的運動速度大小發(fā)生變化、運動方向發(fā)生變化。 （2）物體間力的作用是相互的，物體受到力的同時，也對另一個物體施加了力；兩個力大小相等。 （3）任何物體都有慣性，即保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。（4）動能和勢能可相互轉(zhuǎn)化；動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)；彈性勢能與彈性形變大小有關(guān)。 A球拍擊中網(wǎng)球，球拍和網(wǎng)球的形狀都發(fā)生改變，即都發(fā)生了彈性形變；故A說法正確。 B球拍與網(wǎng)球發(fā)生相互作用；球拍對網(wǎng)球的彈力等于網(wǎng)球?qū)η蚺牡膹椓?；故B說法錯誤。 C網(wǎng)球離開球拍后能在空中飛行一段距離，是由于網(wǎng)球具有慣性；故C說法正確。D網(wǎng)球和球拍接觸的過程中，先是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，后來網(wǎng)球飛出時，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；即體現(xiàn)了彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化。故D說法正確。 故選：B。知識點2：彈簧測力計1.測力計：測量力的大小的工具叫做測力計。2.彈簧測力計的原理： 在形變限度內(nèi)彈力的大小跟彈簧的形變量成正比 ；3.彈簧測力計的使用：測量前，先觀察彈簧測力計的指針是否指在0的位置，如果不是，則需校零；所測的力不能大于彈簧測力計的量程，以免損壞測力計。觀察彈簧測力計的分度值和量程，估計被測力的大小，被測力不能超過測力計的量程。測量時，拉力的方向應沿著 彈簧測力計軸線方向，且與被測力的方向在同一直線。讀數(shù)時，視線應與指針對應的刻度線垂直?！纠}2】（經(jīng)典題）請你把下面彈簧測力計的使用方法補全,并把正確的順序填空下面的橫線上: .觀察彈簧測力計的,了解刻度值的大小.測量時,要使彈簧測力計內(nèi)彈簧的 與測力的方向一致,觀察時,視線必須與刻度盤 .了解彈簧測力計的,使用時不能超過它.校正,并將彈簧測力計按測量時所需的位置放好.【答案】 、分度值、軸線、垂直、量程、零點?！窘馕觥渴褂脧椈蓽y力計時，必須按照下列順序操作：了解彈簧測力計的量程,使用時不能超過它.觀察彈簧測力計的分度值,了解刻度值的大小.校正零點,并將彈簧測力計按測量時所需的位置放好.測量時,要使彈簧測力計內(nèi)彈簧的軸線與測力的方向一致,觀察時,視線必須與刻度盤垂直.這樣最上方橫線上填寫為 ?！纠}3】（拓展題）小李在課外探究彈簧的長度跟外力的變化關(guān)系，利用如圖的實驗裝置記錄了相應實驗數(shù)據(jù)如下：  鉤碼質(zhì)量（g）050100150200250300350400指針位置（cm）2345677.57.57.5（1）這項研究在實際中的應用是         ；（2）分析實驗數(shù)據(jù)你可得到的結(jié)論              ；（3）該彈簧原長是   cm，若用該彈簧制作一只彈簧測力計，其量程為 N.（4）小李作出了下圖所示的三個圖像，其中正確的是_（填序號）【答案】（1）彈簧測力計（2）在一定范圍內(nèi)，彈簧伸長的長度與外力成正比（3） 2、 2.5（4）B【解析】（1）這項研究在實際中的應用是彈簧測力計。（2）分析實驗數(shù)據(jù)我們看出來：不掛鉤嗎時，指針位置在2cm處，說明彈簧原長為2cm.當在彈簧下掛50g鉤碼時，指針位置在3cm處，說明彈簧伸長量為1cm.當在彈簧下掛100g鉤碼時，指針位置在4cm處，說明彈簧伸長量為2cm.當在彈簧下掛150g鉤碼時，指針位置在5cm處，說明彈簧伸長量為3cm.當在彈簧下掛200g鉤碼時，指針位置在6cm處，說明彈簧伸長量為4cm.當在彈簧下掛250g鉤碼時，指針位置在7cm處，說明彈簧伸長量為5cm.說明彈簧受到的拉力增大幾倍，伸長量也增大幾倍。當在彈簧下掛300g鉤碼時，指針位置在7.5cm處，說明彈簧伸長量為5.5cm.這時就不符合彈簧受到的拉力增大幾倍，伸長量也增大幾倍的結(jié)論了。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以歸納總結(jié)出：在一定范圍內(nèi)，彈簧伸長的長度與外力成正比（3） 說明彈簧原長為2cm.量程為2.5N. （4）分析ABC三個圖像，知道B符合題意。習題精練一、選擇題1.把彈簧測力計的一端固定，另一端用3 N的力拉它時，彈簧測力計的示數(shù)為3 N，若將彈簧測力計的固定端取下，兩端各施一個3 N的拉力而使彈簧測力計靜止，如圖所示。此時彈簧測力計的示數(shù)是（ ）A.0 B.3 N C.6 N D.無法判斷【答案】B【解析】彈簧測力計的示數(shù)是指彈簧受到的拉力的大小。所以彈簧測力計的示數(shù)仍然為3 N。2.如圖所示，彈簧測力計在測量前指針位于第二小格A處，未作調(diào)整便用來測量手的拉力，指針位于B處，則手對測力計的拉力為（ ）A.2.0 N B.1.8 N C.1.9 N D.2.1 N【答案】A【解析】分度值為0.2N,AB之間10個小格，代表2N,所以手對測力計的拉力為2N.3.彈簧測力計是測量力的大小的儀器，兩個同學同時用F14N的力拉一彈簧測力計的兩端，則彈簧測力計的示數(shù)為（ ）A.0N B.4N C.8N D.2N【答案】B 【解析】彈簧測力計的原理：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比彈簧測力計使用時，總是處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，此時彈簧測力計處于平衡狀態(tài)，受到的就是一對平衡力，平衡力的大小相等、方向相反，彈簧測力計的示數(shù)等于某一個力的大小。也就是彈簧測力計的讀數(shù)等于加在其掛鉤上的力的大小。4.幾位同學使用彈簧拉力器鍛煉身體，每位同學都可以將彈簧拉力器拉開至兩臂伸直，兩臂伸直時對彈簧拉力器拉力最大的是（）A幾個同學都一樣大B手臂長的同學C體重大的同學D力氣大的同學【答案】B 【解析】拉力的大小不僅取決于彈簧的根數(shù)，同時與彈簧的伸長有著直接的關(guān)系因為彈簧所受拉力越大，伸長會越長因為彈簧所受拉力越大，伸長越長，所以在同樣拉開三根彈簧的情況下，我們還要比較兩位同學誰把彈簧拉得更長它們都將手臂撐直了，那么手臂長的同學當然就用了更大的力5.測一個大小為8 N的力時，應選用的彈簧測力計，最恰當?shù)囊?guī)格是 （ ）A.量程為10N，最小刻度值為0.2N B.量程為5N，最小刻度值為0.1NC.量程為15N，最小刻度值為0.5N D.上述三個彈簧測力計都可以用【答案】A【解析】這里的難點是為啥要選擇分度值小的彈簧測力計，而不選擇分度值大的？原因是分度值小，指針位置容易落在刻度線上，讀數(shù)準確。首先可以知道選擇的彈簧測力計量程要大于8 N，根據(jù)這個條件限制就可以看出選項BD是不符合題意的。只能在選項AC確定答案。再一點就是要選擇分度值小的測力計，讀數(shù)時更準確。所以最后本題答案是A .6.如圖所示，量程為05N，示數(shù)為3.6N的彈簧測力計是（ ）N3344 0- 3 151甲2345N 15甲 01N2345012345 A B C D【答案】A【解析】第一個圖的彈簧秤的度數(shù)為3N+0.6N=3.6N；第二個圖的彈簧秤的度數(shù)為2N+0.4N=2.4N；第三個圖的彈簧秤的度數(shù)為3N+0.4N=3.4N；第四個圖的彈簧秤的度數(shù)為0N。7.下表為小明同學做“研究彈簧的長度與拉力關(guān)系”的實驗記錄數(shù)據(jù)： 拉力F/N00.51.01.52.02.53.04.0彈簧長度L/cm2346788下列結(jié)論錯誤的是 （ ）A.小明同學填寫漏掉的數(shù)據(jù)為5B.由數(shù)據(jù)可知，彈簧的原長L0是2cmC.分析數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是在彈性限度內(nèi)，彈簧的長度與拉力成正比D.這項研究在實際中的應用是制成了彈簧測力計【答案】C 【解析】（1）當彈簧受到拉力為0N時，也就是說彈簧不受外力作用是的長度是2cm；（2）當受到拉力為0.5N時，彈簧伸長量為1cm。受到拉力為1.0N時，即拉力是原來的2倍，伸長量為2cm，也是原來伸長量的2倍。即當拉力是原來的3倍，即1.5N時，伸長量為3cm，也是原來伸長量的3倍。這時彈簧的長度為2cm+3cm=5cm。即拉力是原來的4倍，伸長量為4cm，也是原來伸長量的4倍。說明彈性限度內(nèi)，伸長量與外力成正比。（3）彈簧測力計或者彈簧秤就是根據(jù)在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與拉力成正比的原理制成的。二、填空題8（2019黑龍江大慶）彈簧測力計的示數(shù)為 N?！敬鸢浮?.2?！窘馕觥坑蓤D可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為2.2N。9.使用彈簧測力計之前，要先觀察 如圖所示，所測得物體A對彈簧的拉力是 N 【答案】觀察彈簧測力計的量程和分度值；2.5N【解析】本題考查彈簧測力計的使用與讀數(shù)首先觀察彈簧測力計的量程和分度值，然后根據(jù)所示的指針位置進行讀數(shù)，得出物體重力由圖知此彈簧測力計的最大刻度值為5N，故其測量范圍是05N，分度值是0.1N；此時指針所示物體受到的重力為：2N+0.1N×5=2.5N三、作圖題10（2019江蘇南京）圖中物塊正水平向左滑動并壓縮彈簧在O點畫出物塊水平方向受力示意圖?！敬鸢浮咳鐖D所示：【解析】畫力的示意圖，首先要對物體進行受力分析，看物體受幾個力，要先分析力的大小、方向和作用點，再按照畫圖的要求畫出各個力。物塊正水平向左滑動并壓縮彈簧，分析可知在O點時物塊水平方向上受到彈簧對它向右的彈力、地面對它水平向右的摩擦力，過物塊重心，沿水平向右的方向做出這兩個力。11.如圖所示，一個籃球靜止在水平地面上，畫出它所受支持力的示意圖?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥窟@個籃球受到兩個力的作用。一個是豎直向下的重力，另一個是地面對其向上的支持力。四、實驗探究題12.小明同學在豎直懸掛的彈簧下加鉤碼，做“探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系”實驗。下表是小明同學收集的實驗數(shù)據(jù)。彈力/N00.51.01.52.02.5彈簧總長度/cm6.07.28.49.610.812.0彈簧伸長量/cm01.2（1）請你幫助小明同學完成上表的空白處。（2）在坐標中畫出彈簧伸長量與彈力的關(guān)系圖。 （3）分析實驗數(shù)據(jù)或從彈簧伸長量與彈力的關(guān)系圖，你可得到的結(jié)論是          。（4）支持你上述結(jié)論的依據(jù)是：                . （5）此實驗結(jié)論在實際中的一個應用是：          .（6）在對本實驗數(shù)據(jù)分析的過程中，你覺得運用圖像分析的優(yōu)點有哪些？（說出一點即可）                    .【答案】(1)2.4、3.6、4.8、6.0。(2)作圖見解析。(3)彈簧的彈力與其伸長量成正比。(4)兩個物理量的比值一定（或圖像為過原點的一條直線）。(5) 彈簧測力計。(6)用圖象分析實驗數(shù)據(jù)更直觀明了；可以了解變化趨勢；可以得到其間任意伸長量對應的彈力大小等。【解析】（1）通過觀察表格中前四組數(shù)據(jù)可知：當彈力為0.5N，彈簧的伸長量為1.2cm；當彈力為1.0N時，彈簧的伸長量為8.4cm-6.0cm=2.4cm；當彈力為1.5N時，彈簧的伸長量為9.6cm-6.0cm=3.6cm；當彈力為2.0N時，彈簧的伸長量為10.8cm-6.0cm=4.8cm；當彈力為2.5N時，彈簧的伸長量為12.0cm-6.0cm=6.0cm。故空格依次填寫：2.4；3.6；4.8；6.0。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點，在圖中的坐標系畫出彈簧伸長量與彈力的關(guān)系圖如下圖所示： （3）分析實驗數(shù)據(jù)或從彈簧伸長量與彈力的關(guān)系圖，可得到彈簧的測力范圍內(nèi)，彈簧的伸長量與彈力成正比這一結(jié)論。故答案為：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與其受的彈力成正比（4）由圖象可以看出，彈簧的伸長量與受的彈力的圖象為過原點的一條直線，即正比例函數(shù)圖象故答案為：彈簧的伸長量與受的彈力的圖象為正比例函數(shù)圖象（5）彈簧測力計上刻度是均勻的，因為在彈簧的測力范圍內(nèi)彈簧的伸長量與彈力成正比例關(guān)系故答案為：彈簧測力計（6）用圖象分析實驗數(shù)據(jù)更直觀明了；可以了解變化趨勢；可以得到其間任意伸長量對應的彈力大小等故答案為：用圖象分析實驗數(shù)據(jù)更直觀明了13.為制作彈簧測力計，某物理實驗小組對彈簧的伸長與拉力的關(guān)系作了探究下表是他們利用甲、乙兩根不同的彈簧做實驗時所記錄的數(shù)據(jù) (1)分析數(shù)據(jù)可知：在一定條件下，彈簧伸長的長度與它所受的拉力成_；甲彈簧受4N拉力時的長度跟乙彈簧受_ N拉力的長度相同(2)如圖所示的A、B兩彈簧測力計分別使用了甲、乙兩彈簧，它們的外殼相同，刻度線分布情況相同若甲彈簧的刻度如圖A由圖知A彈簧的量程是4N，B 彈簧的量程應是 N， B 彈簧的分度值是 N 。(3)經(jīng)實驗探究發(fā)現(xiàn)：在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧的材料、粗細、原長(彈簧不受外力時的長度)等均有關(guān)系，現(xiàn)為探究在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，設計實驗如下將一根彈簧剪成長度 （選填“相同”或“不同”）的兩段 分別用大小 （選填“相同”或“不同”）的力拉兩彈簧，然后比較彈簧伸長的長度【答案】（1）正比；2（2）2，0.1（3）不同相同.【解析】（1）分析數(shù)據(jù)可知：對于甲彈簧而言，當受到1N拉力作用時，其伸長量為1cm. 當受到2N拉力作用時，其伸長量為2cm. 當受到3N拉力作用時，其伸長量為3cm. 當受到4N拉力作用時，其伸長量為4cm.在一定條件下，彈簧伸長的長度與它所受的拉力成正比；甲彈簧受4N拉力時的長度跟乙彈簧受2N拉力的長度相同(2)因為甲彈簧受4N拉力時的長度跟乙彈簧受2N拉力的長度相同所以由圖知A彈簧的量程是4N，B 彈簧的量程應是2N， B 彈簧兩個大格之間平均10等分，所以分度值是0.1N 。(3)在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧的材料、粗細、原長(彈簧不受外力時的長度)等均有關(guān)系，現(xiàn)為探究在拉力相同的情況下，彈簧伸長的長度與彈簧原長的關(guān)系，得控制彈簧的材料、粗細相同，這樣將一根彈簧剪成長度不同的兩段就可以做到。分別用大小相同的力拉兩彈簧，然后比較彈簧伸長的長度14.（拓展題）某實驗小組的同學對 A、B 兩根長度相同粗細不同的橡皮筋進行研究,并做成橡皮筋測力計。將橡皮筋的一端固定,另一端懸掛鉤碼（圖甲所示）,記錄橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸長量x,根據(jù)多組測量數(shù)據(jù)做出的圖線如圖乙所示。（1）當在兩根橡皮筋上都懸掛重力為 8 N 的物體時，橡皮筋 A 的伸長量為_cm，橡皮筋 B 的伸長量為_cm。（2）分別用這兩根橡皮筋制成的測力計代替彈簧秤，則用橡皮筋_制成的測力計量程大，用橡皮筋_制成的測力計測量的精確程度高。（均選填“A”或“B”）（3）將與本實驗中相同的兩根細橡皮筋并聯(lián)起來代替彈簧測力計，能夠測量力的最大值為_N?！敬鸢浮浚?）16 8（2）B A （3）22.5【解析】（1）由圖乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情況下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情況下，橡皮筋伸長量x與橡皮筋受到的拉力大小F變化關(guān)系為一直線，說明橡皮筋的伸長x與受到接力F成正比例函數(shù)的關(guān)系，F(xiàn)A=kAxA，F(xiàn)B=kBxB；由圖知，當FA=5N，xA=10cm，F(xiàn)B=10N，xB=10cm，將上面的數(shù)據(jù)分別代入FA=kAxA、FB=kBxB，得：kA=0.5N/cm、kB=1N/cm，因此FA=0.5xA，F(xiàn)B=xB，所以，當在兩根橡皮筋上懸掛重力為8N的物體時，橡皮筋A的伸長量為橡皮筋B的伸長量為（2）測力計是根據(jù)在測量范圍內(nèi)，橡皮筋的伸長與受到的接力成正比的原理制成的，由圖乙知，A的量程為0-10N，B的量程為0-15N，則用橡皮筋 B制成的測力計量程大；由圖乙可知，在測量范圍內(nèi)，如F=5N時，用橡皮筋A制成的測力計伸長10cm，而用橡皮筋B制成的測力計伸長5cm，所以，用橡皮筋A制成的測力測量的精確程度;（3）將將兩根A或兩根B橡皮筋分別并聯(lián)使用起來代替彈簧測力計，B的量程最大，應用兩根橡皮筋并聯(lián)，由圖像得，橡皮筋的伸長量為15 cm時，每根橡皮筋受到的拉力分別為15N和7.5N，根據(jù)力合成規(guī)律，兩根橡皮筋并聯(lián)起來的彈簧測力計能夠測量力的最大值應為15N+7.5N=22.5N