7.2彈力（導學案）【學習目標】1.知道物體有彈性與塑性等不同的性質。利用生活經驗和實驗，說明彈性和塑性的不同。2.通過實驗了解彈力產生的原因，了解生活中常見的彈力。3.知道在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量越長，并能通過實驗進行驗證。4.經歷使用彈簧測力計的過程，學會彈簧測力計的使用方法。【學習重點】學會使用彈簧測力計測量力的大小。【學習難點】彈力的概念與方向。【自主預習】閱讀教材，完成以下問題：1．彈性形變：形變的物體在撤去外力后能恢復原狀，該物體所發生的這種形變叫作彈性形變。2.彈性：物體受力時會發生形變，不受力時又恢復原來的形狀，物體的這種性質叫作彈性。例如彈簧、氣球等發生的形變。3．彈力：發生形變的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫作彈力。物體間彈力的方向都與接觸面。4．彈簧測力計是用來測量的工具。原理是：在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量越。5．彈簧測力計的使用方法①測量前，用手輕輕地來回拉動幾次，避免指針、彈簧和外殼之間的摩擦而影響測量的準確性。②看指針是否指在“0”刻度，要沿所測的方向調“0”。③觀察彈簧測力計的量程和，選擇量程合適的測力計。④測量時，要使彈簧測力計受力的方向沿彈簧的方向；⑤讀數時，應保持測力計處于靜止或勻速直線運動狀態，視線必須與刻度盤。【合作探究】探究一、彈力1.彈性形變和彈性【做一做】手壓氣球；手壓彈簧；手拉橡皮筋。【現象與分析】手壓氣球，氣球會變形；手壓彈簧，彈簧會縮短；手拉橡皮筋，橡皮筋會伸長。物體形狀的改變，叫作。（1）彈性形變：如果形變的物體在撤去外力后能恢復原狀，那么該物體所發生的這種形變叫作形變。（2）彈性：物體受力時會發生形變，不受力時又恢復原來的形狀，物體的這種性質叫作。例如彈簧、氣球等發生的形變。物體的彈性有一定的限度，超過這個限度，撤去力后物體也不能恢復原狀。例如使用彈簧時不能超過它彈性限度，否則會使彈簧損壞。（3）塑性：有些物體，形變后不能自動地恢復到原來的形狀，物體的這種特性叫作塑性。例如橡皮泥、鋁線等發生的形變。2.彈力上述實驗中，可以感受到氣球、彈簧、橡皮筋對手也有力的作用，這是因為它們在發生彈性形變時，會力圖恢復原來的形狀，從而對手產生力的作用。彈力：發生形變的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生的作用，這種力叫作彈力。3.對彈力的理解（1）彈力產生的條件【想一想】在水平地面上，有兩個籃球剛好接觸，它們之間有沒有彈力呢？【分析】它們之間沒有彈力。盡管剛好接觸，但是兩個籃球間（選填“有”或“沒有”）發生形變，所以沒有彈力。一是兩物體直接；二是物體間要發生，二者缺一不可。彈力是接觸力，物體間不接觸不會產生彈力，但相互接觸的物體間不一定產生彈力。（2）彈力是一種常見的力，我們平時所說的推力、拉力、壓力和支持力，都屬于彈力的范圍。（3）對一個彈性物體來說，在彈性限度內，物體彈性形變程度越大，其產生的彈力越。（4）彈力的施力物體與受力物體：彈力是由于物體發生彈性形變而產生的，因此彈力的施力物體是發生形變的物體，受力物體是與它接觸使其形變的物體。例如，汽車對地面的壓力，是發生彈性形變，是施力物體，是受力物體。汽車對地面的壓力手與彈簧之間的彈力（4）彈力的方向以手拉彈簧為例（見上圖），分析手和彈簧間發生的彈力情況。注意用“隔離法”進行分析。以彈簧為研究對象：彈簧受到手的拉力F拉，是因為發生了彈性形變而產生的彈力。以手為研究對象：手受到彈簧的拉力F′拉，是因為發生了彈性形變，要恢復原狀，所以會對手有一個豎直向下的彈力。【結論】物體間的彈力方向都與接觸面垂直，與物體形變的方向（選填“相反”或“相同”）。（6）分析常見的幾種彈力①壓力：作用點在被壓物體的表面，方向垂直于接觸面指向被壓物體。②繩的拉力：作用點在繩與被拉物體的接觸點上，方向沿著繩子指向繩子收縮的方向。支持力：作用點在支持物體與被支持物體的接觸面上，方向垂直于接觸面，指向被支持物體。【例題1】運動員站在跳板上，人與跳板間發生了力的作用。①由于人壓在跳板上，跳板發生_____，要向____（選填“上”或“下”）恢復原狀，所以對人產生了力的作用，這個力通常叫做______。②由于跳板對人有向上的支持力，人也要發生形變，由于人要向____（選填“上”或“下”）恢復原狀，所以會對跳板產生力的作用，這個力通常叫做_______。【例題2】如圖所示，一根彈簧，一端固定在豎直墻上，在彈性限度內用手水平向右拉伸彈簧的另一端，下列有關“彈簧形變產生的力”的描述正確的是（）A．手對彈簧的拉力B．墻對彈簧的拉力C．彈簧對手的拉力D．以上說法都不正確探究二、彈簧測力計1.測力計（1）測力計：測量力的大小的工具叫作測力計。如圖所示，人們制造了多種類型的測力計。各種各樣的測力計被廣泛應用于生活、生產和科學實驗中。物理實驗室中常用的測力計是彈簧測力計。2.彈簧測力計（1）彈簧測力計的結構：常用的彈簧測力計的主要構造有彈簧、指針、刻度盤、掛鉤等。如圖所示是實驗室常用的一些彈簧測力計。（2）彈簧測力計的使用方法①認清量程和分度值：加在彈簧測力計上的力不允許超過它的最大測量值，否則會損壞彈簧測力計。如下圖所示，彈簧測力計的量程為N，分度值為N，示數為N。②檢查零刻度線：檢查彈簧測力計的指針是否指在刻度線上，若不在，調節彈簧測力計，使指針與零刻度線重合。③沿彈簧的方向輕輕來回拉動掛鉤幾次，放手后觀察指針能否回到零刻度線的位置，以防彈簧卡殼。④拉力的方向與彈簧的軸線方向一致，以免掛鉤桿與外殼之間產生過大的摩擦。⑤讀數時，視線要與指針對應的刻度線。⑥記錄數據要帶單位。讀數時不需要估讀。⑦待測的力（物體）一定要在彈簧測力計的掛鉤一端，嚴禁倒掛。3.實驗——練習使用彈簧測力計（1）用手拉彈簧測力計的掛鉤，并分別使指針指到1N、3N、5N的位置，感受1N、3N、5N的力。（2）測量身邊小物體對彈簧測力計的拉力。①把文具袋懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，文具袋對彈簧測力計的拉力F1=。②用彈簧測力計沿水平方向拖動桌面上的文具袋，測量文具袋對彈簧測力計的拉力F2=。（3）用兩個彈簧測力計在水平方向上互相拉，看看誰對誰的拉力更大些，想想為什么？分析：圖中左側彈簧測力計對右側彈簧測力計的拉力與右側彈簧測力計對左側彈簧測力計的拉力是一對相互作用力，因此可觀察到兩個彈簧測力計的示數相等，說明相互作用力的大小。4.實驗“探究彈簧測力計的測力原理”【提出問題】你有沒有發現？在生活中，用力拉一根彈簧時，用的力越大，彈簧伸的越長。彈簧伸長的長度與受到的拉力是什么關系？下面一起探究彈簧伸長的長度與受到的拉力的關系。【設計實驗】本實驗需要研究彈簧的伸長量與拉力的關系，拉力的改變通過在彈簧下每次增加兩個鉤碼（每個鉤碼對彈簧的拉力均為0.5N）來實現；彈簧的伸長量通過利用刻度尺測量彈簧的長度得出，裝置如圖所示。

【實驗器材】彈簧、鉤碼（數個）、鐵架臺、刻度尺等。【進行實驗】（1）將彈簧懸掛在支架上，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態時的長度L0，即原長，記入表格中；（2）在彈簧下掛2個鉤碼，通過刻度尺讀出彈簧的伸長量△L，記入表格中。（3）在彈簧下每次增加2個鉤碼，通過刻度尺讀出每次彈簧的總伸長量，記入表格中。（4）實驗完成后，將所有鉤碼取下，觀察彈簧的形狀。【數據處理】根據實驗數據，以拉力F為橫坐標，彈簧的伸長量ΔL為縱坐標，畫出彈簧伸長量ΔL與彈簧受到的拉力F的關系圖象。【分析論證】分析圖像可知，在0～6N的范圍內，圖像是一條過原點的傾斜的直線，說明彈簧的伸長量與拉力的大小成。【實驗結論】通過實驗可以發現，在彈性限度內，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長，且彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比，這就是彈簧測力計的測力原理。【交流與評估】當彈簧超過彈性限度時，彈簧的伸長量與所受拉力不再成正比關系，撤去外力，彈簧也無法恢復到原來的形狀。【例題3】關于如圖所示的彈簧測力計，以下說法正確的是（）A．彈簧測力計的量程及最小分度值分別是0～5N和1NB．彈簧測力計的彈簧伸長越長，它所受的拉力就越大C．使用彈簧測力計只能測出豎直方向上的拉力而無法測出水平方向上的拉力 D．量程大的測力計彈簧長度一定比量程小的測力計彈簧長度長例題3圖例題4圖【例題4】某同學在探究彈簧的特點時，得出了彈簧的長度與彈簧受到的拉力的關系如圖所示。請回答下列問題：（1）這根彈簧的原長是cm；（2）彈簧在受到6N的拉力時，彈簧比原來伸長了cm，此時彈簧發生了（選填“彈性”或“塑性”）形變；（3）分析圖象及有關數據，你可得出的結論是：。5.材料的力學性能閱讀課本第9頁《科學世界—材料的力學性能》，回答問題。（1）材料的力學性能包括哪些？（2）美國挑戰者號航天飛機在升空時意外爆炸的原因是什么？（3）具有特殊力學性能的新材料，有什么特點？【歸納總結】（1）材料的力學性能通常包括、、脆性等，它們是設計各種工程結構時選用材料的重要依據。無論何種材料，受力時一般要發生形變，有的發生彈性形變，有的發生塑性形變（形變后不能自動地恢復原來的形狀）。不同材料發生彈性形變、塑性形變的難易程度不同。（2）1986年1月28日，美國挑戰者號航天飛機在升空時意外爆炸，其原因是航天飛機上有一個環形圈，在低溫下，變得非常堅硬，密封效果變差，造成燃料泄漏，釀成慘劇。（3）新材料：很多具有特殊力學性能的新材料。例如，有的材料雖然很輕，但是很高，例如鋁合金、碳纖維等。有的合金材料還具有形狀記憶功能，用這種材料制作的產品，經過冷卻，可以揉成一團，受熱后形狀又會自動恢復。【精講點撥】1．判斷彈力產生的依據：①物體間是否直接接觸。彈力是接觸力，不相互接觸的物體之間是不會發生彈力作用的。②接觸處是否相互擠壓或拉伸。2．有些物體的形變是微小的，人眼不能觀察到。任何物體在彈性限度內都能發生彈性形變，只不過有的物體形變不明顯，不易直接觀察到。3．彈力的方向與物體形變的方向相反，與接觸面垂直。4．彈簧的伸長量是指彈簧伸長的長度，不包括彈簧的自身長度。【歸納整理】【課堂練習】1.下列關于彈力的說法中，正確的是（）A．相互接觸的物體之間一定存在彈力作用B．只有受彈簧作用的物體才受到彈力作用C．只有相互接觸并發生彈性形變的物體間才存在彈力作用D．彈簧的彈力總是跟彈簧的長度成正比2.如圖所示，畫出斜面上球所受彈力的示意圖。3.一個足球放在一塊長木板上，如圖所示，木板和足球均發生了彈性形變，關于它們彈力的情況，以下說法錯誤的是（）A．足球受到的支持力是木板產生的彈力B．足球產生的彈力是由于足球的形變造成的C．木板形變是由于木板產生彈力造成的D．足球產生的彈力就是足球對木板的壓力4.如圖所示，用手拉彈簧或用手壓彈簧時，彈簧發生（填“彈性”或“塑性”）形變；這時彈簧對手產生彈力，它的方向與手對彈簧作用力的方向（填“相同”或“相反”），而且彈簧的形變越大，這個力就越（填“大”或“小”）。5.如圖a是使用彈簧測力計測力時的情景，請指出圖中存在的操作錯誤：。糾正錯誤后在彈簧測力計下掛一物體（如圖b所示），當物體靜止時，彈簧測力計的示數為N。若將此彈簧測力計、物體如圖c所示進行測量，靜止時測力計的示數與b相比將（變大/不變/變小）。6.在“用彈簧測力計測量力的大小”實驗中：①根據力的作用效果可以對力的大小進