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20、力与弹簧测力计八年级物理上册同步精品讲义(沪科版)
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二十、力与弹簧测力计
知识导航
一、力
1、力的含义
(1)力的定义:力是 。
(2)力的单位:物理学中用字母 表示力。
(3)力产生的条件:
①必须有两个或两个以上的物体。其中一个叫施力物,另一个叫受力物
②物体间必须有相互作用(可以不接触)。
(4)力的性质:
①力不能脱离物体而存在.对于任何一个力,它既有施力物体,又有受力物体,没有施力物体或受力物体的力是不存在的.
②物体对物体的作用,它们是同时产生、同时消失,没有先后之分.
③物体之间无论接触与否均可能有力的作用.
④力的作用是相互的.
(5)力的作用方式:
直接接触,并且发生相互作用而产生的力,如拉力、推力、压力等;
不用直接接触也会产生的力,如重力,电磁力等.
2、 力的作用效果:改变形状、改变运动状态
3、力的三要素:方向、大小、作用点
二、弹簧测力计
1、 弹力:物体发生弹性形变而产生的力
2、弹簧测力计
(1)原理:弹簧受到拉力就要伸长,拉力越大, 。
(2)结构:弹簧测力计主要由 等组成。
①弹簧测力计上的刻度值是用 作单位
②量程:弹簧测力计上最大刻度
③分度值:弹簧测力计的最小刻度值
(3)使用注意事项:
①零刻度的调整。
②弹簧测力计受到的拉力不能超过它的量程,否则弹簧测力计会损坏。
③不同弹簧测力计的最小刻度不一定相同,应据刻度值和格数去算。
力的理解
1.下列有关力的说法中正确的是( )
A.力可以离开物体而单独存在
B.只有力的大小能影响力的作用效果
C.两个物体接触就一定会产生力的作用
D.两个不接触的物体也会产生力的作用
2.下列关于力的说法中正确的是( )
A.两个不接触的物体不可能有力的作用
B.一个物体不可能同时与两个物体有力的作用
C.相互接触的两个物体之间不一定发生力的作用
D.力的作用不可以没有施力物体,但可以没有受力物体
3.下列四个现象中,力的作用效果与其他不同的是( )
A.跳水运动员压弯跳板
B.用手捏饮料瓶,饮料瓶变瘪了
C.运动员用力拉弓,弓变弯曲
D.投出的实心球在空中做曲线运动
4.利用所学知识,判断下列现象中,力的作用效果与其他三个不同的是( )
A.水总是由高处向低处流
B.用力将饺子皮捏成不同的造型
C.火车受摩擦阻力的作用减速进站
D.体育课上将实心铅球用力推出
5.在下列足球运动的各个现象中,力的作用效果与其他不同的是( )
A.踢出的足球在草地上越滚越慢
B.足球在空中沿弧线飞⾏
C.守门员抱住飞来的足球
D.被踩在脚下的足球变扁
6.如图所示,人坐在小船上,在用力向前推另一艘小船时,人和自己坐的小船却向后移动。由上述现象,不能得出的结论是( )
A.物体间力的作用是相互的
B.力是物体对物体作用
C.施力物体同时又是受力物体
D.力的作用效果与力的作用点有关
7.如图所示为某届奥运会运动项目图标,其中不是利用“力的作用是相互的”这一原理的是( )
A.游泳 B.皮划艇
C.蹦床 D.举重
8.下列有关力的分析正确的是( )
A.只有相互接触的物体间才能产生力的作用
B.竖直向上抛出的物体,上升时受到竖直向上的重力
C.用力拍桌子,手也会感到痛,说明了力的作用是相互的
D.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力力的描述
9.如图所示,分别在A、B、C三点处用垂直于门方向的力推门,感觉 (填“A”、“B”或“C”)点处较容易,该实验说明力的作用效果跟力的 (填“大小”、“方向”或“作用点“)有关,成语“风吹草动”中的施力物体是 。
10.力的 、 和 叫做力的三要素,它们都能影响力的 。
11.如图所示,使一薄钢尺的下端固定。现分别用不同的力去推它,使其发生(a)(b)(c)(d)各图中所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么:
(1)能说明力的作用效果跟力的大小有关的是图 和图 ;
(2)能说明力的作用效果跟力的方向有关的是图 和图 ;
(3)能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是图 和图 。
(4)本实验用到的实验方法是 法。
12.如图所示,装有重10牛物体置于水平桌面上,请用图示法画出桌面所受的压力F。
13.汽车车厢里挂着一个小球,某时刻出现如图所示的情景。(忽略空气对球的作用力)画出此时小球的受力示意图。
14.如图所示,物体在表面粗糙的斜面上静止,请在图中画出此物体所受力的示意图(力的作用点都画在物体的重心上)
弹力
1.下列关于弹力的说法正确的是( )
A.物体间不相互接触,也能产生弹力
B.发生弹性形变的物体,形变越大,弹力越大
C.只要物体接触,就一定产生力
D.只有弹簧能产生弹力
2.关于形变和弹力下列说法中正确的是( )
A.橡皮筋具有塑性
B.橡皮泥具有弹性
C.只有发生弹性形变的物体才产生弹力
D.物体的弹性形变可无限大
3.关于弹力的叙述中正确的是( )
A.只有弹簧、橡皮筋等这类物体才可能产生弹力
B.只要两个物体接触就会产生弹力
C.任何物体的弹性都有一定的限度,因而弹力不可能无限大
D.弹力的大小只与物体形变的程度有关
4.在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是( )
A. B. C. D.
弹簧测力计
5.如图甲所示,用水平拉力F1=20N拉弹簧,弹簧伸长了2cm。现在两端同时用F2的力沿水平方向拉弹簧,如图乙所示,要使弹簧伸长3cm(仍在弹性限度内),则每个力F2为( )
A.20N B.30N C.10N D.40N
6.定义:弹簧所受到的拉力F与弹簧的伸长量x成正比,即F=kx,(k为弹簧劲度系数﹣常量)。如图所示的弹簧k=40N/m,弹簧伸长量x=1.5cm时,则弹簧受到拉力F= N;当拉力为2N时,弹簧伸长量为 cm。
7.如图所示,弹簧质量忽略不计,甲是弹簧的原长,先在下端挂质量为m1的物体时弹簧伸长了2cm,再在下端加挂质量为m2的物体时,弹簧又伸长了1cm(在弹性限度内),则m1:m2= 。
8.如图所示,两个完全相同的轻质弹簧测力计的挂钩钩在一起,将弹簧测力计A的另一端固定在墙上,甲同学用300N的拉力拉弹簧测力计B的另一端,则两测力计示数分别为FA= N,FB= N;若甲、乙两同学同时用150N的力向相反方向拉测力计,则此时A测力计的示数FA′= N。
9.如图所示的装置中,乙物体重8N,甲、乙保持静止状态,乙物体对地面的压力为3N,不计弹簧测力计的自重。则地面对乙物体的支持力为 N,弹簧测力计的示数是 N。
10.如图所示,在弹簧测力计下挂一重物A和吊篮B,一人站在篮中,此时弹簧测力计的读数为700N,当人用100N的力竖直向下拉A时,弹簧测力计的读数为 N。
三.实验探究题(共4小题)
11.在研究弹簧的伸长量与外力的关系实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10cm,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加拉力F,测出弹簧对应的长度,减去自然长度L0,算出弹簧的伸长量△L。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,记录的拉力F与弹簧的伸长量△L的数据如下表所示:
拉力的大小F/N
2
4
6
8
10
12
弹簧的伸长△L/cm
1
1.5
2
2.5
3
3.5
(1)由表中数据可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长量增加 cm。
(2)当竖直向下拉力F=16N时(在弹性限度内),弹簧的长度为 cm。
(3)分析表中数据发现弹簧的伸长量与拉力不成正比,其原因是 。
12.在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后,小红同学发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她想探究“弹簧的伸长与所受拉力的关系”,于是她采用了图一的装置进行了探究。
(1)要完成实验,除了需要如图一所示的铁架台,一根两头带钩的弹簧,若干相同的钩码(已知每个钩码重0.5N)以外,还需要的测量仪器是 。
(2)通过实验,小红同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L,并在坐标纸上绘制了图二的图象。分析图象可知:
①该弹簧的原长L0为 cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量△L为 cm;
②可以得到的实验结论是 ;
①若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程是 N。
13.小华在课外探究:弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系,利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下:(g=10N/kg)
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
6
7
7.5
7.5
(1)表格中空白处应填的数据为: 。
(2)根据数据分析可知弹簧的原长为 cm。
(3)分析实验数据你可以得到的结论是: 。
(4)小华做出了如图乙三个图像,其中正确的是图 。
(5)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是 。
14.某小组同学想研究弹簧长度的增加量与哪些因素有关,他们选用材料和横截面均相同而长度不同的两根弹簧进行实验。他们把弹簧的上端固定,然后在弹簧下挂上不同的钩码,如图所示,测出弹簧的长度L,算出比原长L0的伸长量△L(△L=L﹣L0),并把实验数据填在了下表中。
表一
钩码重力(牛)
0
1
2
3
4
弹簧的长度L(厘米)
4.2
5.0
5.8
6.6
7.4
弹簧的伸长量△L(厘米)
0
0.80
1.6
2.4
3.2
表二
钩码重力(牛)
0
1
2
3
4
弹簧的长度L(厘米)
2.1
2.5
2.9
3.3
3.7
弹簧的伸长量△L(厘米)
0
0.4
0.8
1.2
1.6
①分析比较表一或表二中的第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
②分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等有关数据及相关条件,可以得出的初步结论是: 。
③请进一步综合分析比较表一、表二中的数据,归纳得出结论。
(a)分析比较表一(或表二),可得出的初步结论: 。
(b)分析比较表一和表二,可得出的初步结论: 。
④该小组同学想继续探究弹簧长度的增加量是否与弹簧的材料有关,请你简要说明实验方案: 。
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