八年级物理下册7弹力 47页

7.2 弹力 教学目标 知道什么是弹力，弹力产生的条件。 通过观察和实验了解弹簧测力计的结构，能正确使用测力。 知道形变越大，弹力越大。 教学重点 教学难点 弹簧测力计的正确使用。 弹力的概念及产生条件。 温故知新 1、在国际单位制中，力的单位是_______，简称____，符号为___。 牛顿 牛 N 2、用手托起两个鸡蛋的力，大约就是___N。 1 3、力的三要素有：_______、_______、__________。 大小 方向 作用点 G≈1N 温故知新 观察下列图片并说明图片表示了力的什么作用效果？ 力能够改变物体的_______________。 运动状态 温故知新 观察下列图片并说明图片表示了力的什么作用效果？ 力能够改变物体的__________。 形状 回顾练习 下列关于力的叙述中正确的是（    ） A、一个物体就能产生力的作用 B、彼此不直接接触的物体之间也可能有力的作用 C、彼此不直接接触的物体之间不可能有力的作用 D、彼此直接接触的物体之间一定有力的作用 B 探究小实验 1、活动要求：用手对弹簧、超轻粘土等施加力的作用，观察物体在 受力 和 撤掉力 之后有什么变化？ 2、仔细体会手作用在这些物体时的受力情况？ 3、交流观察到的现象和自身的感受。 实验现象 受力和撤掉力之后的变化 过程中手受到的力 受力后发生形变但撤掉力之后不能恢复到 原来 的形状 挤压或拉伸结束后手不受力 受力后发生形变但撤掉力之后能够恢复到 原来 的形状 整个过程中手始终受力 两种形变 力能使物体发生形变，如图，用手捏橡皮泥与拉弹簧，橡皮泥与弹簧均发生了形变，这两种形变一样吗？ 这两种形变分别对应了下图的哪些情况呢？ 弹性与塑性 正如前面两种物体的形变，有些物体形变后能够恢复原状有些则不能，这属于材料的力学性质。材料的力学性质有很多，今天我们先来认识材料的 弹性 和 塑性 。 弹性： 受力时发生形变，不受力时，又恢复到 原来 的形状的性质。 这种形变叫 弹性形变 弹性与塑性 正如前面两种物体的形变，有些物体形变后能够恢复原状有些则不能，这属于材料的力学性质。材料的力学性质有很多，今天我们先来认识材料的 弹性 和 塑性 。 塑性： 形变后不能恢复到 原来 的形状的性质。 （塑性也叫范性）  这种形变叫 塑性形变 什么是弹力 如图，撑竿跳的竿子是用玻璃钢做的，玻璃钢要有很好的________。 弹性 如果用橡皮泥做的竿子会怎么样？ 回忆压弹簧、拉橡皮筋时手的感受。 手受到了弹簧或橡皮筋施加给手的力。 弹力： 物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。 弹力的定义 一、定义： 物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。 二、产生条件： 1、直接接触 2、发生弹性形变 弹力辨析 不接触的物体能产生弹力吗？ 产生弹力的条件：（1）相互接触 （2）相互挤压 不接触的物体无法产生弹力。 微小形变研究 我们坐在凳子上，受到的凳子给我们的力是弹力吗？ 凳子发生弹性形变了吗？ 1、直接接触 2、发生弹性形变 弹力的产生条件 那些看似非常坚硬的物体是否发生了不易察觉的形变呢？ 用力 挤压 、 放松 厚壁玻璃瓶，观察瓶子上方玻璃管内液柱高度随手部用力的变化。 实验说明玻璃瓶发生了微小的弹性形变，产生弹力。 微小形变研究 几种弹力及其方向 下列图中物体间的作用力属于弹力吗？ 压力、推力、拉力都属于弹力，弹力广泛地存在于生活中。 支撑面的弹力 1、支撑面的弹力： 压力：方向垂直于支持面而指向被压的物体。 支持力：方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体。 N 绳的弹力 2、绳的弹力： 由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常称为拉力。拉力的方向：总是沿绳而指向绳收缩的方向。 T 几种弹力及其方向 （1）常见弹力：推力、拉力、压力、支持力。 （2）弹力的作用点：在直接接触，使它发生了弹性形变物体的接触点或接触面上。 （3）弹力的方向：总是指向施力物体恢复原状的方向；总是与施力物体形变方向相反（与接触面垂直）。 1、下列说法正确的是：（     ） A、同学们坐在椅子上学习，椅子不形变，所以大家没受到弹力； B、汽车行驶在松软的地上，地受到向下的弹力，是因为地发生形变而下陷； C、汽车行驶在水泥路上，轮胎发生形变从而产生对地面的压力； D、汽车越重，对地面的压力越大，所以压力就是重力。 C 2、下列关于弹力的说法 不 正确是：（     ） A A、只要两个物体接触就一定能产生弹力； B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力； C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 ； D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面。 3、下列关于弹力产生的条件说法正确的是：（     ） D A、只要两个物体接触就会产生弹力； B、只要物体相互吸引就会产生弹力； C、只要物体发生形变就会产生弹力； D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。 课堂小活动 观察物体弹性形变大小与外力大小的关系。 压塑料尺的力越大，塑料尺的弯曲程度越____。 大 拉弹簧的力越大，弹簧伸长得越____。 长 实验探究：弹簧的弹力与形变量的关系 弹簧的弹力与形变量到底有怎样的关系？ 【实验目的】 探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系。 【实验器材】 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。 【实验原理】 弹簧悬挂重物静止时，弹簧的弹力跟重物所受的重力大小相等，测出每次悬挂重物的重力大小 F 和弹簧伸长量 x ，建立 F -x 坐标系，描点作图，即可得出 F 和 x 的关系。 实验探究：弹簧的弹力与形变量的关系 【实验步骤】 1、将弹簧一端挂在铁架台上，让其自由下垂，用_________测出弹簧自然伸长状态时的长度。 2、将弹簧自由端挂上钩码，待弹簧______后，记录弹簧的______和钩码的重力（或所挂砝码的______)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据。 3、根据所测数据在坐标纸上描点，最好以力F为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标。描点作图画出F-x图象。 刻度尺 平衡 长度 质量 实验探究：弹簧的弹力与形变量的关系 【实验步骤】 4、以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数。 5、得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，解释函数表达式中常数的物理意义。 【注意事项】 1、所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的____________。要注意观察，适可而止。 2、每次所挂钩码的质量差尽量____一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确。 弹性限度 大 实验探究：弹簧的弹力与形变量的关系 【注意事项】 3、测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差。 4、描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点 均匀分布在曲线的两侧 。 5、记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。 【误差分析】 1、钩码标值不准确，弹簣长度测量不准确带来误差。 2、画图时描点及连线不准确也会带来误差。 实验探究：弹簧的弹力与形变量的关系 【实验结论】 弹簧的弹性________________。在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越_____。 有一定限度 大 在 弹性限度 内，弹簧的伸长量与所受到的拉力成 正比 。 弹簧测力计就是利用这个原理制成的。 1、（多选）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是：（        ） AB A、弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度； B、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态； C、用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量； D、用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等。 弹簧测力计 弹簧测力计的原理和构造是什么呢？ 1．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。 2．构造： 主要由刻度盘、弹簧、指针、挂钩等组成。 指针 挂钩 弹簧 刻度盘 弹簧测力计 使用时注意认清弹簧测力计的量程和分度值。（ 不要超过弹簧测力计的量程！ ） 右侧弹簧测力计的 量 程：____________； 分度值：____________； 测量值：____________； 0~5 N 0.2 N 1.4 N 弹簧测力计的使用方法 1、使用前： （1）观察量程和分度值。 （2）检查指针是否指在零刻度线，若不在，应 调零 。来回拉动几下弹簧，避免卡壳。 2、测量时： 力的方向要和 弹簧螺线 方向一致。 3、观察时： 视线必须与刻度盘 垂直 ，不估读。 使用时注意：看、调、用、读四个环节。 各种各样的弹簧测力计 1、在物理实验室常用_____________测量力的大小,它是利用_____________________________________________________的原理制成的.加在它的力不能超过它的_______。 弹簧测力计 在弹性限度内，弹簧受的拉力越大，它的伸长就越长 量程 2、使用弹簧测力计不必要的是：（     ） A、弹簧测力计竖直或水平放置，不得倾斜； B、使用前指针要“校零”； C、使用过程中，弹簧、指针不得与外壳有摩擦； D、拉力不得超过弹簧测力计的最大刻度值。 A 3、有一弹簧测力计，当秤钩上没有施加力时，指针不是在零刻度线上，而是在0.2N的位置，此时用手拉弹簧测力计秤钩，读数为4N，则手拉弹簧的力为（     ） C A、4.2N B、4N C、3.8N D、无法判断 课本练习 1、在“橡皮泥上留下漂亮的指印”“跳板被跳水运动员压弯(图72-4)”两个现象中，发生的是不是弹性形变？说说你的理由。 课本练习 2、小强用弹簧拉力器锻炼身体，刚拉开时没感到太费力，可是两手拉开的距离越大，就感到越费力。这是什么原因？ 课本练习 3、试分析一个旧弹簧测力计不能准确测量的原因。 课本练习 4、请读出图7.2-5中两个弹簧测力计的示数。圆筒测力计每个小格表示0.1N。 课本练习 5、如图7.2-6，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。 胡克及胡克定律 胡克定律极简史： 起初，胡克在做实验的过程中，发现“ 弹簧上所加重量的大小与弹簧的伸长量成正比 ”，他又通过多次实验验证自己的猜想。 1678年，胡克写了一篇《弹簧》论文，向人们介绍了对弹性物体实验的结果，为材料力学和弹性力学的发展奠定了基础。 胡克及胡克定律 胡克定律极简史： 19世纪初，在前者做了不少实验工作的前提下，英国科学家 托马斯·杨 总结了胡克等人的研究成果，指出：  如果弹性体的伸长量超过一定限度，材料就会断裂，弹性力定律就不再适用了，明确地指出弹性力定律的适用范围。（ 超出该适用范围的形变就叫做范性形变 ） 至此，经过许多科学家的辛勤劳动，终于准确地确立了物体的弹性力定律。后人为纪念胡克的开创性工作和取得的成果，便把这个定律叫做 胡克定律 。 一条定律的得来可能是几代科学家共同努力的结果！ 胡克定律 胡克定律： 1、内容：在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度Δx成 正比 。 2、公式： F ＝ kΔx （其中：k——弹簧的劲度系数；单位：牛每米，符号N/m；Δx——弹簧伸长（或缩短）的长度） ☆弹簧弹力的方向：沿弹簧，指向恢复原长的方向。 总结 一、弹力 1、弹性和塑性：撤去外力后能否恢复______。 2、弹力的产生条件： （1）______（2）________________________ 二、弹簧测力计 1、原理：在____________内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。 2、使用：看、调、用、读 原状 是否发生弹性形变 弹性限度 接触