資源簡介 人教版 八年級物理下冊 第7章 《力》第2節 彈力 講義(知識點總結+例題講解)序號 知識點 難易程度 例題數 變式題數 合計一 彈力:彈力的產生、產生條件 ★ 2 2 16二 彈簧測力計及其原理 ★ 1 1三 彈簧測力計的使用與讀數 ★★ 2 2四 彈簧測力計在力的相互性方面的應用 ★★ 2 2五 探究彈簧測力計原理的實驗 ★★ 1 1一、彈力的基本概念:1.定義:物體發生彈性形變而產生的力,叫作彈力;(1)相互接觸的物體發生彈性形變,物體想要恢復原狀,就會對與它接觸的物體產生一個作用力,這個作用力就是彈力;(2)平時所說的推、拉、提、壓、支持等力,都屬于彈力。2.產生彈力的條件:(1)產生條件(缺一不可):①相互接觸;②發生彈性形變(有相互擠壓);(2)說明:①兩個物體相互接觸,若沒有發生相互擠壓,則沒有彈力產生;②塑性變形是一種不可自行恢復的變形;在發生塑性形變的瞬間有彈力,因為要發生塑性形變,會受到力的作用,這時有彈力產生。當發生了塑性形變后彈力就消失了。3.彈力的方向:垂直接觸面,指向性別恢復的方向;4.彈力大小與物體的材料、形狀、形變大小有關;5.補充知識:彈性形變與塑性形變(1)彈性形變:物體受力發生形變不受力自動恢復原來形狀的形變;(2)塑性形變:物體受力發生形變不受力不能自動恢復原來形狀的形變。【例題1】如圖所示的各力中,不屬于彈力的是( )A.杯墊對水杯的支持力 B.大象對蹺蹺板的壓力C.地球對月球的引力 D.繩子對小車的拉力【變式練習1】下列關于彈力形成的說法正確的是( )A.將一疊書放在桌面上,我們沒有觀察到桌面有什么變化,因此桌面沒有產生彈力B.風將樹枝吹得彎曲,因此樹枝產生彈力C.磁鐵將一鐵片吸得彎曲,但磁鐵未與鐵片接觸,因此鐵片不產生彈力D.將一塊正方體的橡皮泥捏成一個小兔子形狀,因為橡皮泥的形狀發生改變,所以小兔子有彈力【例題2】如圖所示的三個圖中,所有的球都是相同的,且形狀規則、質量分布均勻。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙球與其右側的球放在另一個大的球殼內部并相互接觸。關于這三個球的受力情況,下列說法正確的是( )A.甲球受到兩個彈力的作用 B.乙球受到兩個彈力的作用C.丙球受到兩個彈力的作用 D.甲、乙、丙三球都只受一個彈力的作用【變式練習2】如圖所示是用手壓彈簧的示意圖,下列選項中是由于彈簧形變產生的力是( )A.彈簧對手的作用力 B.手對彈簧的壓力C.地面對彈簧的支持力 D.彈簧的重力二、彈簧測力計及其原理:1.作用:彈簧測力計是一種測力的大小的工具;2.構造:主要由彈簧、掛鉤、刻度盤構成;3.原理:在彈性限度內,彈簧的伸長量與所受的拉力成正比;即F=kx。【例題3】在彈性限度內,彈簧受到的 越大,彈簧的 就越長。【變式練習3】有一根彈簧,所受拉力F與彈簧的伸長量△L關系的圖象如圖所示。可知彈簧的伸長量與受到的拉力成 比。當不受拉力時,彈簧的長度是3cm。若把一個物體掛在彈簧下靜止時,彈簧的長度變為5cm,此時彈簧受到的拉力為 N。三、彈簧測力計的使用與讀數:1.使用前:(1)拉動彈簧:反復拉動彈簧(用力過度可能會損壞彈簧),防止其卡住,摩擦,碰撞;(2)了解量程:知道測量力的最大范圍(量程)是多少;(3)明確分度值:了解彈簧測力計的刻度;知道每一大格,最小一格表示多少牛(N);(4)校零:檢查指針是否對齊零刻度線,若沒有對齊,需要調節至對齊;2.使用中:(1)不能超過量程使用;(補充說明:因為超量程使用可能會損壞彈簧測力計,并且造成塑性形變,導致錯誤。而且超量程使用了,會導致測不出準確的力,比如一個6N的力,你用一個量程為5N的彈簧測力計測,指針指向5N,但是實際上是6N,就產生了錯誤。)(2)同方向:測力時,要讓彈簧測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上,且彈簧不能靠在刻度盤上;(3)視線要與刻度盤垂直;3.使用后:調節彈簧測力計,讓指針對齊零刻度線;4.說明:(1)如果指針在零刻度線以上或者以下,這時候沒有把指針調節至0,就會產生誤差;(2)在零刻度線以上,測出來的力比實際的力小;反之在零刻度線以下,測出來的力比實際的力大;(3)如果彈簧測力計側放(彈簧軸線跟所測力的方向不在一條直線上),會使測量數值偏小;【例題4】關于彈簧測力計的使用及原理,下列說法不正確的是( )A.使用彈簧測力計時應該先調零B.使用彈簧測力計時必須使其沿豎直方向C.使用過程中,彈簧、指針不能與外殼有摩擦D.在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長【變式練習4】關于彈簧測力計,下列說法正確的是( )A.使用彈簧測力計時應該先調零B.使用彈簧測力計時必須使其沿豎直方向C.彈簧測力計只能測量物體重力D.彈簧測力計的原理是:彈簧所受的拉力與彈簧的長度成正比【例題5】如圖所示,甲、乙兩同學沿水平方向分別向左、右用力拉彈簧測力計,測力計靜止時示數為5N,若不計彈簧測力計自身的重力,如下列說法正確的是( )A.甲對測力計的拉力是2.5N B.乙對測力計的拉力是5NC.乙對測力計的拉力是I0N D.測力計對乙的拉力是10N【變式練習5】如圖所示,甲、乙兩個彈簧測力計的示數分別是( )A.5N和10N B.5N和0N C.5N和5N D.0N和5N四、彈簧測力計在力的相互性方面的應用:【例題6】如圖所示,將彈簧測力計A、B的掛鉤掛在一起,然后用手水平左右拉彈簧測力計的圓環,使其保持靜止狀態,當彈簧測力計A的示數為4N時,則彈簧測力計B的示數及右手對彈簧測力計B的拉力大小分別是( )A.8N、4N B.4N、8N C.0N、8N D.4N、4N【變式練習6】如圖甲所示,用水平拉力下,F1=10N拉一根彈簧,使彈簧伸長了2cm;如果在該彈簧兩端同時用兩個力F2和F2′沿水平方向拉彈簧,如圖乙所示,要使此彈簧同樣伸長2cm,則力F2和F2′的大小分別為( )A.5N、5N B.10N、10N C.10N、20N D.20N、20N【例題7】如圖所示的三個裝置中,彈簧和小球均完全相同,彈簧和細線的質量均不計,一切摩擦忽略不計,裝置靜止時各彈簧的拉力分別為F1、F2、F3,其大小關系是( )A.F1=F2>F3 B.F1=F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3【變式練習7】如圖所示實驗裝置,甲物體重16N,乙物體重12N,當它們靜止時不計彈簧測力計自重,則彈簧測力計的示數是( )A.12N B.4N C.16N D.28N五、探究彈簧測力計原理的實驗:【例題8】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,根據多組測量數據作出的圖線如圖乙所示。(1)當在兩根橡皮筋上都懸掛重力為8N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。(填“A”或“B”)【變式練習8】在學習了彈力及彈簧測力計的相關知識后,韓露同學發現,彈簧測力計的刻度是均勻的,由此她想探究“彈簧的伸長量△L與它所受到的拉力F大小的關系”,于是她采用了圖一的裝置進行了探究。(1)要完成實驗,除了需要如圖1所示的鐵架臺、一根兩頭帶鉤的彈簧、若干相同的鉤碼(已知每個鉤碼重0.5N)以外,還需要的測量儀器是 。(2)通過實驗,韓露同學收集了彈簧受到大小不同的拉力F以及所對應的彈簧長度L,并在坐標紙上繪制了圖二的圖像。分析圖像可知:①該彈簧的原長L0為 2 cm,當彈簧受到2N的拉力時,彈簧伸長量△L為 cm;②可以得到的實驗結論是 ;③若用該彈簧制作一只彈簧測力計,其量程是 N。(3)實驗中,有同學認為可以用彈簧測力計代替鉤碼,勾住彈簧下端向下拉,來改變力的大小,力的數值由彈簧測力計讀出。你認為本次實驗用彈簧測力計還是用鉤碼探究更好一些?答: (選填“彈簧測力計”或“鉤碼”);理由是 。人教版 八年級物理下冊 第7章 《力》第2節 彈力 講義(知識點總結+例題講解)序號 知識點 難易程度 例題數 變式題數 合計一 彈力:彈力的產生、產生條件 ★ 2 2 16二 彈簧測力計及其原理 ★ 1 1三 彈簧測力計的使用與讀數 ★★ 2 2四 彈簧測力計在力的相互性方面的應用 ★★ 2 2五 探究彈簧測力計原理的實驗 ★★ 1 1一、彈力的基本概念:1.定義:物體發生彈性形變而產生的力,叫作彈力;(1)相互接觸的物體發生彈性形變,物體想要恢復原狀,就會對與它接觸的物體產生一個作用力,這個作用力就是彈力;(2)平時所說的推、拉、提、壓、支持等力,都屬于彈力。2.產生彈力的條件:(1)產生條件(缺一不可):①相互接觸;②發生彈性形變(有相互擠壓);(2)說明:①兩個物體相互接觸,若沒有發生相互擠壓,則沒有彈力產生;②塑性變形是一種不可自行恢復的變形;在發生塑性形變的瞬間有彈力,因為要發生塑性形變,會受到力的作用,這時有彈力產生。當發生了塑性形變后彈力就消失了。3.彈力的方向:垂直接觸面,指向性別恢復的方向;4.彈力大小與物體的材料、形狀、形變大小有關;5.補充知識:彈性形變與塑性形變(1)彈性形變:物體受力發生形變不受力自動恢復原來形狀的形變;(2)塑性形變:物體受力發生形變不受力不能自動恢復原來形狀的形變。【例題1】如圖所示的各力中,不屬于彈力的是( )A.杯墊對水杯的支持力 B.大象對蹺蹺板的壓力C.地球對月球的引力 D.繩子對小車的拉力【答案】C【解析】相互接觸的物體由于發生彈性形變,物體想要恢復原狀對與它接觸的物體產生的力稱為彈力。平時所說的推、拉、提、壓、支持等力,都屬于彈力。解:A、杯墊對水杯的支持力是由于杯墊發生彈性形變產生的,屬于彈力,故A不符合題意;B、大象對蹺蹺板的力是壓力,屬于彈力,故B不符合題意;C、地球對月球的吸引力是萬有引力的一種,兩物體也沒有接觸,不屬于彈力,故C符合題意;D、繩子由于發生了彈性形變而對小車產生拉力,屬于彈力,故D不符合題意。故選:C。【變式練習1】下列關于彈力形成的說法正確的是( )A.將一疊書放在桌面上,我們沒有觀察到桌面有什么變化,因此桌面沒有產生彈力B.風將樹枝吹得彎曲,因此樹枝產生彈力C.磁鐵將一鐵片吸得彎曲,但磁鐵未與鐵片接觸,因此鐵片不產生彈力D.將一塊正方體的橡皮泥捏成一個小兔子形狀,因為橡皮泥的形狀發生改變,所以小兔子有彈力【答案】B【解析】(1)物體由于發生彈性形變而產生的力叫彈力,彈力作用在與其接觸的物體上。(2)物體發生塑性形變不產生彈力。解:A、將一疊書放在桌面上,桌面由于受到壓力而發生微小形變,產生彈力,故A錯誤。B、風將樹枝吹得彎曲,樹枝發生彈性形變,因此樹枝產生彈力,故B正確。C、磁鐵將一鐵片吸得彎曲,此時肯定是有別的物體阻擋鐵片向磁鐵靠近,使鐵片發生彈性形變,故鐵片產生彈力,故C錯誤。D、將一塊正方體的橡皮泥捏成一個小兔子形狀,因為橡皮泥發生的是塑性形變,故小兔子沒有彈力,故D錯誤。故選:B。【例題2】如圖所示的三個圖中,所有的球都是相同的,且形狀規則、質量分布均勻。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙球與其右側的球放在另一個大的球殼內部并相互接觸。關于這三個球的受力情況,下列說法正確的是( )A.甲球受到兩個彈力的作用 B.乙球受到兩個彈力的作用C.丙球受到兩個彈力的作用 D.甲、乙、丙三球都只受一個彈力的作用【答案】C【解析】能根據物體的平衡條件利用假設法反過來確定物體的受力情況。解:A、甲球受重力和豎直向上的地面給它的彈力兩個力,斜面沒有給其彈力,如果有的話球不會靜止,故A錯誤。B、乙球受重力和豎直向上的地面給它的彈力兩個力,與乙接觸的球不會給乙彈力,如果有的話乙球不會靜止,故B錯誤。CD、丙球受重力,圓面給它的指向圓心的彈力和與它接觸的小球給它的沿他們圓心連線向左的彈力,如果它接觸的小球不給它沿他們圓心連線向左的彈力的話它不能保持靜止狀態。故丙球受兩個彈力的作用,故C正確、D錯誤。故選:C。【變式練習2】如圖所示是用手壓彈簧的示意圖,下列選項中是由于彈簧形變產生的力是( )A.彈簧對手的作用力 B.手對彈簧的壓力C.地面對彈簧的支持力 D.彈簧的重力【答案】A【解析】物體發生彈性形變而產生的力叫彈力,彈力作用在與形變物體接觸的物體上。解:彈簧形變產生的力叫彈力,作用在手上,即由于彈簧形變產生的力是彈簧對手的作用力。故BCD錯誤,A正確。故選:A。二、彈簧測力計及其原理:1.作用:彈簧測力計是一種測力的大小的工具;2.構造:主要由彈簧、掛鉤、刻度盤構成;3.原理:在彈性限度內,彈簧的伸長量與所受的拉力成正比;即F=kx。【例題3】在彈性限度內,彈簧受到的 越大,彈簧的 就越長。【答案】拉力;伸長量【解析】在彈性限度內,彈簧的伸長量與受到的拉力成正比。解:因為彈簧的伸長量跟受到的拉力成正比,所以彈簧受到的拉力越大,彈簧伸長量越長。故答案為:拉力;伸長量。【變式練習3】有一根彈簧,所受拉力F與彈簧的伸長量△L關系的圖象如圖所示。可知彈簧的伸長量與受到的拉力成 比。當不受拉力時,彈簧的長度是3cm。若把一個物體掛在彈簧下靜止時,彈簧的長度變為5cm,此時彈簧受到的拉力為 N。【答案】正;4【解析】在彈性限度內,彈簧的伸長與受到的拉力成正比。解:由圖線知,此圖線為過原點的直線,故可知:在彈性限度內,彈簧的伸長量與受到的拉力成正比;當不受拉力時,彈簧的長度是3cm,把一個物體掛在彈簧下,彈簧的長度變為5cm,故彈簧的伸長量△L=5cm﹣3cm=2cm;由圖象可知△L=2cm時,F=4N。故答案為:正;4。三、彈簧測力計的使用與讀數:1.使用前:(1)拉動彈簧:反復拉動彈簧(用力過度可能會損壞彈簧),防止其卡住,摩擦,碰撞;(2)了解量程:知道測量力的最大范圍(量程)是多少;(3)明確分度值:了解彈簧測力計的刻度;知道每一大格,最小一格表示多少牛(N);(4)校零:檢查指針是否對齊零刻度線,若沒有對齊,需要調節至對齊;2.使用中:(1)不能超過量程使用;(補充說明:因為超量程使用可能會損壞彈簧測力計,并且造成塑性形變,導致錯誤。而且超量程使用了,會導致測不出準確的力,比如一個6N的力,你用一個量程為5N的彈簧測力計測,指針指向5N,但是實際上是6N,就產生了錯誤。)(2)同方向:測力時,要讓彈簧測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向在一條直線上,且彈簧不能靠在刻度盤上;(3)視線要與刻度盤垂直;3.使用后:調節彈簧測力計,讓指針對齊零刻度線;4.說明:(1)如果指針在零刻度線以上或者以下,這時候沒有把指針調節至0,就會產生誤差;(2)在零刻度線以上,測出來的力比實際的力小;反之在零刻度線以下,測出來的力比實際的力大;(3)如果彈簧測力計側放(彈簧軸線跟所測力的方向不在一條直線上),會使測量數值偏小;【例題4】關于彈簧測力計的使用及原理,下列說法不正確的是( )A.使用彈簧測力計時應該先調零B.使用彈簧測力計時必須使其沿豎直方向C.使用過程中,彈簧、指針不能與外殼有摩擦D.在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長【答案】B【解析】(1)彈簧測力計是測量力的大小的工具,正確使用方法包括:①首先看清彈簧測力計的量程,也就是彈簧測力計上的最大刻度即彈簧測力計的測量范圍。加在彈簧測力計上的力,不能超出這個范圍。②認清彈簧測力計上最小刻度值,即每一小格表示多少牛,用它測量時可以迅速讀出測量值。③測量前要把指針調到零點,讀數時,視線要與指針相平。④測量時,要使測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的方向一致,不可用力猛拉彈簧或讓彈簧測力計長久受力,以免損壞。(2)定性地說,在彈性范圍內彈簧受到的拉力越大,彈簧伸長的長度就越長;定量的說,在彈性范圍內,彈簧伸長的長度與受到的拉力成正比,這就是胡克定律,彈簧測力計就是利用這個原理制成的。解:A.使用彈簧測力計之前,要觀察指針是否指在0刻線處,指針沒有在0刻線處的,要把指針調到零點,故A正確;B.彈簧測力計可以在豎直方向測量物重或拉力,也可以在其它方向測量力的大小,故B錯誤;C.測量時,要使測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的一致,不要讓彈簧與外殼間有摩擦,故C正確;D.在彈性限度內,彈簧受到的拉力越大,彈簧伸長就越長,彈簧測力計就是根據這個原理制成的,故D正確。故選:B。【變式練習4】關于彈簧測力計,下列說法正確的是( )A.使用彈簧測力計時應該先調零B.使用彈簧測力計時必須使其沿豎直方向C.彈簧測力計只能測量物體重力D.彈簧測力計的原理是:彈簧所受的拉力與彈簧的長度成正比【答案】A【解析】(1)使用彈簧測力計時先觀察量程和分度值,再來回拉一下彈簧測力計,然后調零,進行使用。(2)彈簧測力計可以測量任何方向的力。(3)彈簧測力計可以測量重力,可以測量拉力等。(4)彈簧測力計的工作原理:在彈性限度內,彈簧的伸長與所受的拉力成正比。解:A.使用彈簧測力計時,要先觀察量程、分度值和零刻度,不在零刻度要進行調零,故A正確。B.簧測力計可以測量任何方向的力,故B錯誤。C.彈簧測力計可以測量重力,可以測量拉力,故C錯誤。D.彈簧測力計的工作原理:在彈性限度內,彈簧的伸長與所受的拉力成正比,故D錯誤。故選:A。【例題5】如圖所示,甲、乙兩同學沿水平方向分別向左、右用力拉彈簧測力計,測力計靜止時示數為5N,若不計彈簧測力計自身的重力,如下列說法正確的是( )A.甲對測力計的拉力是2.5N B.乙對測力計的拉力是5NC.乙對測力計的拉力是I0N D.測力計對乙的拉力是10N【答案】B【解析】彈簧測力計總是在平衡狀態下使用的,即彈簧測力計在靜止或勻速直線運動狀態下工作的,此時彈簧測力計受到平衡力的作用。解:彈簧測力計的示數為5N,說明彈簧測力計里的彈簧受力為5N,即左側手對彈簧測力計的拉力應為5N;而彈簧測力計整體要處于平衡狀態,故右側拉力也應為5N。故B正確。故選:B。【變式練習5】如圖所示,甲、乙兩個彈簧測力計的示數分別是( )A.5N和10N B.5N和0N C.5N和5N D.0N和5N【答案】C【解析】彈簧測力計使用時總是在平衡狀態下使用的,即彈簧測力計在靜止或勻速直線運動狀態下工作的,此時彈簧測力計受到一對平衡力的作用。解:圖甲中,彈簧測力計受到向右的拉力為5N,彈簧測力計的示數為5N,而此時墻面給彈簧測力計向左的拉力也是5N,這是因為力的作用是相互的;同理,圖乙中,當用兩個5N的力同時向兩側拉彈簧測力計時,測力計整體要處于平衡狀態,故其示數也應為5N,其效果與甲圖相同。故選:C。四、彈簧測力計在力的相互性方面的應用:【例題6】如圖所示,將彈簧測力計A、B的掛鉤掛在一起,然后用手水平左右拉彈簧測力計的圓環,使其保持靜止狀態,當彈簧測力計A的示數為4N時,則彈簧測力計B的示數及右手對彈簧測力計B的拉力大小分別是( )A.8N、4N B.4N、8N C.0N、8N D.4N、4N【答案】D【解析】知道彈簧測力計A的讀數,由于彈簧測力計A處于靜止,受平衡力作用,可得左側手對彈簧測力計的拉力;再要求力的作用是相互的,得出A彈簧對B彈簧的拉力等于彈簧測力計A的彈簧受力大小;而兩個彈簧測力計整體要處于平衡狀態,右手對彈簧測力計B的拉力等于左側手對彈簧測力計的拉力。解:彈簧測力計A的讀數為4N時,說明彈簧測力計A的彈簧受力為4N,由于彈簧測力計A處于靜止,受平衡力作用,則左側手對彈簧測力計的拉力為4N;彈簧測力計A的彈簧受力大小為4N,由于力的作用是相互的,A彈簧對B彈簧的拉力等于彈簧測力計A的彈簧受力大小,也是4N,即彈簧測力計B的示數為4N;而兩個彈簧測力計整體要處于平衡狀態,右手對彈簧測力計B的拉力等于左側手對彈簧測力計的拉力,也是4N。故只有選項D正確。故選:D。【變式練習6】如圖甲所示,用水平拉力下,F1=10N拉一根彈簧,使彈簧伸長了2cm;如果在該彈簧兩端同時用兩個力F2和F2′沿水平方向拉彈簧,如圖乙所示,要使此彈簧同樣伸長2cm,則力F2和F2′的大小分別為( )A.5N、5N B.10N、10N C.10N、20N D.20N、20N【答案】B【解析】在彈性限度內,彈簧的伸長與受到的拉力成正比。解:已知在甲圖中,彈簧左端固定在墻上,用大小為F1=10N的水平拉力拉甲的右端,彈簧伸長了2cm;在乙圖中,在彈簧左右兩端均施加水平拉力,彈簧仍伸長2cm,由于兩種方法是等效的,所以加在彈簧左右兩端的力也是10N。故選:B。【例題7】如圖所示的三個裝置中,彈簧和小球均完全相同,彈簧和細線的質量均不計,一切摩擦忽略不計,裝置靜止時各彈簧的拉力分別為F1、F2、F3,其大小關系是( )A.F1=F2>F3 B.F1=F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3【答案】D【解析】根據二力平衡知識可知,當物體處于靜止時,所受力為平衡力:圖甲中彈簧受到的拉力等于下面一個小球的重力大小為G;圖乙中彈簧受到的拉力也是右邊小球的重力大小為G;圖丙中彈簧受到兩個小球的拉力而平衡,其情況可以等效為圖乙,故受力也為G。解:根據二力平衡知識可知,當物體處于靜止時,所受力為平衡力:三幅圖當中的小球均處于平衡狀態,圖甲中彈簧受到的拉力等于下面一個小球的重力大小為G;圖乙中彈簧受到的拉力也是右邊小球的重力大小為G;圖丙中彈簧受到兩個小球的拉力而平衡,其情況可以等效為圖乙,也可把任意一個小球作為研究對象,彈簧對小球的拉力就等于小球的重力,即彈簧的拉力等于G;故F1=F2=F3;故選:D。【變式練習7】如圖所示實驗裝置,甲物體重16N,乙物體重12N,當它們靜止時不計彈簧測力計自重,則彈簧測力計的示數是( )A.12N B.4N C.16N D.28N【答案】A【解析】彈簧測力計讀數時,多數都是在靜止或勻速直線運動狀態即平衡狀態下使用的,此時彈簧測力計的示數等于彈簧測力計受到的這兩個力的大小。解:由圖可見,乙處于懸吊狀態,乙由于自身的重力對彈簧測力計施加了一個向右的12N的拉力,彈簧測力計處于靜止狀態,水平方向上受到的就是一對平衡力,所以甲也對彈簧測力計施加了一個12N的拉力,彈簧測力計的示數等于這個力,等于12N。故選:A。五、探究彈簧測力計原理的實驗:【例題8】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,根據多組測量數據作出的圖線如圖乙所示。(1)當在兩根橡皮筋上都懸掛重力為8N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。(填“A”或“B”)【答案】(1)16;8;(2)B;A【解析】(1)根據圖乙分別找出在一定范圍內A、B橡皮筋伸長與受到的拉力的函數關系式,根據函數關系式作答;(2)根據彈簧則力計的測力原理確定測力范圍;根據受同樣的力(在測量范圍內)伸長量大的,測量精確高。解:(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成正比例函數的關系,FA=kA△xA,FB=kB△xB,由圖知,當FA=5N,△xA=10cm;FB=10N,△xB=10cm,將上面的數據分別代入FA=kA△xA、FB=kB△xB得:kA=0.5N/cm、kB=1N/cm,因此FA=0.5△xA,FB=△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△xAcm=16cm,橡皮筋B的伸長量為△xBcm=8cm;(2)測力計是根據在測量范圍內,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,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高;故答案為:(1)16;8;(2)B;A。【變式練習8】在學習了彈力及彈簧測力計的相關知識后,韓露同學發現,彈簧測力計的刻度是均勻的,由此她想探究“彈簧的伸長量△L與它所受到的拉力F大小的關系”,于是她采用了圖一的裝置進行了探究。(1)要完成實驗,除了需要如圖1所示的鐵架臺、一根兩頭帶鉤的彈簧、若干相同的鉤碼(已知每個鉤碼重0.5N)以外,還需要的測量儀器是 。(2)通過實驗,韓露同學收集了彈簧受到大小不同的拉力F以及所對應的彈簧長度L,并在坐標紙上繪制了圖二的圖像。分析圖像可知:①該彈簧的原長L0為 2 cm,當彈簧受到2N的拉力時,彈簧伸長量△L為 cm;②可以得到的實驗結論是 ;③若用該彈簧制作一只彈簧測力計,其量程是 N。(3)實驗中,有同學認為可以用彈簧測力計代替鉤碼,勾住彈簧下端向下拉,來改變力的大小,力的數值由彈簧測力計讀出。你認為本次實驗用彈簧測力計還是用鉤碼探究更好一些?答: (選填“彈簧測力計”或“鉤碼”);理由是 。【答案】(1)刻度尺;(2)①2;4;②在彈性限度內,彈簧的伸長與所受拉力成正比;③0~2.5;(3)鉤碼;用彈簧測力計不易控制力的大小和方向,彈簧的伸長量也不易測量準確 (彈簧測力計有自重,向下拉時,讀數偏大,結果不準確)。【解析】(1)要探究彈簧的伸長量與受到拉力的關系,因此需要測量彈簧的伸長量和拉力,據此確定實驗器材;(2)①原長是在沒掛鉤碼時彈簧的長度,可以從圖中讀出;彈簧測力計的量程應該是伸長與拉力成正比的范圍之內,可從圖中找出當彈簧受到2N的拉力時,彈簧伸長量△L;②所得出的結論,也就是彈簧測力計的制作原理;③根據圖中數據找出其量程;(3)分析鉤碼的重力和彈簧測力計的拉力優缺點,得出結論。解:(1)鉤碼的重力已知,因此不需要測量,實驗中要測量的是彈簧的伸長量,所以需要刻度尺;(2)①彈簧的原長是鉤碼重為0時的長度,為2cm;由圖知當彈簧受到2N的拉力時,彈簧伸長量△L=6cm﹣2cm=4cm;②從表中的數據可以看出分析表中數據可得到的結論是:在彈性限度內,彈簧的伸長與所受拉力成正比;③拉力每增加1N彈簧伸長2cm,當超過2.5N時,這一規律被打破,因此可斷定,用其制作彈簧測力計的量程是0~2.5N;(3)據題意可知,用彈簧測力計不易控制力的大小和方向,彈簧的伸長量也不易測量準確 (彈簧測力計有自重,向下拉時,讀數偏大,結果不準確),所以還是用鉤碼好。故答案為:(1)刻度尺;(2)①2;4;②在彈性限度內,彈簧的伸長與所受拉力成正比;③0~2.5;(3)鉤碼;用彈簧測力計不易控制力的大小和方向,彈簧的伸長量也不易測量準確 (彈簧測力計有自重,向下拉時,讀數偏大,結果不準確)。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫