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第七章 力
课时7.1 力 弹力
2025年课程标准 物理素养
1、理解力的定义,能正 物理观念:理解力和弹力的定义,掌握力的单位,并能正确读写力的符号和
确读写力的符号和单位。 单位。
2、知道什么是弹力及弹 科学思维:掌握弹簧测力计的使用,知道其工作原理 。
力产生的条件。 科学探究:通过实验观察和科学思维能力的培养,进一步提升物理素养 。
3.了解弹簧测力计测力的 科学态度与责任:学会运用所学知识解决实际问题,激发创新意识和实践能
原理,掌握其使用方法。 力。
知识点一、力的概念
1.力的概念:力是物体对物体的作用。力的符号是F。
2.力产生的条件
(1)必须有两个或两个以上的物体。
(2)物体间必须有相互作用(可以不接触)。
3.力的单位:“牛顿”,简称为“牛”,符号“N”。
注意:
特别提醒
(1)力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而单独存在。
(2)力是物体对物体的作用,力的存在就至少需要两个物体。
(3)不接触也可以产生力:例如磁铁间的吸引力,受到的重力等。
力是 的作用,因此力不能脱离物体而存在。力的单位是 。
知识点二、形变和弹力
1.形变:物体形状的改变叫作形变。
(1)如果形变的物体在撤去外力后能恢复原状,那么该物体所发生的这种形变叫作弹性形
变。
(2)如果形变的物体在撤去外力后不能恢复原来形状,那么该物体所发生的这种形变叫作
塑性形变。
特别提醒
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学科网(北京)股份有限公司(1)弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
(2)塑性:物体受力时发生形变,失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性。
2.弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;
在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
特别提醒
弹力是物体在受外力作用下发生形变并具有恢复原状的能力。它是物质的一种性质,是一
种使物体发生形变并在消除外力作用后恢复原状的能力。
篮球掉在地上马上会弹起来,是因为受到了 力,该力是由于
(选填“地面”或“篮球”)发生了弹性形变而产生的。
知识点三、力的测量
1.测量仪器:弹簧测力计。
2.弹簧测力计构造:弹簧测力计是由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
(1)弹簧:显示力的大小。
(2)挂钩:挂被测物体。
(3)刻度盘:表示出刻度。
(4)指针:表示力的大小。
(5)吊环:便于手握。
(6)外壳:固定弹簧。
3.弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比。
4.弹簧测力计使用之前
(1)拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
(2)了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
(3)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
(4)校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。
5.弹簧测力计使用之中
(1)不能超量程使用.(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充
说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量
程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计
测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
(2)同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,
且弹簧不能靠在刻度盘上.
(3)视线要与刻度盘垂直
6.弹簧测力计使用之后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。
7.弹簧测力计的读数:待示数稳定再读数,读数时,视线要与刻度板面垂直。
特别提醒
(1)弹簧测力计一端用力另一端固定和两端同时拉效果是相同的。
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学科网(北京)股份有限公司(2)将弹簧测力计测量物体重量的时候,物体处于平衡状态,那么弹簧测力计所受合力为
0。
(3)读数时需要观察弹簧测力计的量程和分度值, 这有助于准确读取测量值。 接着, 确定
弹簧测力计的示数, 这通常涉及到计算零刻度线至指针处的大格数和小格数, 从而得出力
的大小。 视线应与刻度板面垂直, 以确保读数的准确性。 此外, 记录数据时应带上单位。
如图所示,甲弹簧测力计 (选填“能”或“不能”)直接用来测量力的
大小,若想用此弹簧测力计来测量物体的重力,接下来的操作是 ,正确操作后,
指针所指的示数如图乙所示,则物体的重力为 N。
问题一:力的概念
【角度1】力的概念和单位
【典例1】下列有关力的说法中,正确的是( )
A.力能脱离物体而存在
B.一个物体也能产生力的作用
C.产生力的两个物体一定发生了作用
D.相互接触的两个物体一定产生力的作用
(1)力是物体对物体的作用,力的产生至少涉及两个物体。
(2)力不能脱离物体存在,力是物体对物体的作用,产生力的两个物体一定发生了作用。
【变式1-1】下列关于“力”的观点中,你认为正确的是( )
①两个物体互相接触,不一定有力的作用 ②两个物体互相接触,就一定有力的作用
③运动的物体受到力,静止的物体不受力 ④力的产生至少涉及两个物体
A.①④ B.②④ C.②③ D.①③
【变式1-2】在物理学发展中,许多物理学家做出了杰出贡献。创立经典力学理论体系并发
现万有引力定律的科学家是 ,我们用他的名字来作为 (填物
理量)的单位。
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学科网(北京)股份有限公司问题二:形变和弹力
【角度1】弹性形变
【典例1】下列现象中,没有发生弹性形变的是( )
A. 被挤压的气球 B. 捏成团的橡皮泥
C. 被拉弯的竹子 D. 被压缩的弹簧
(1)受力会发生形变,不受力时又恢复到原来的形态,物体的这种特性叫弹性。
(2)如果形变的物体在撤去外力后能恢复原状,那么该物体所发生的这种形变叫作弹性形
变。
【变式1-1】下列应用属于利用物体具有弹性的是( )
A. 捏橡皮泥 B. 在石头上刻字
C. 撑杆跳高 D. 用锤子打碎玻璃
【变式1-2】“橡皮泥上留下漂亮的指印”这种性质叫 ,“跳板被跳水运动员
压弯”这种性质叫 ,用弹簧拉力器锻炼身体,随着两手拉开的距离越大,
就感到越 (选填“省力”或“费力”)。
【角度2】弹力的概念和常见的弹力
【典例2】如图,甲、乙两只小球用细线悬挂或摆放在水平面上,相互间一定产生弹力作
用的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. B.
C. D.
(1)两物体相互接触,且相互挤压时,才会产生弹力。
(2)弹力是物体在受外力作用下发生形变并具有恢复原状的能力。它是物质的一种性质,
是一种使物体发生形变并在消除外力作用后恢复原状的能力。
【变式2-1】如图所示各力中,不属于弹力的是( )
A. 磁铁对小铁球的吸引力
B. 手对弹簧的拉力
C. 人对跳板的压力
D. 手对弓的压力
【变式2-2】用手拍桌面,手会感到疼,这说明物体间 的。同时桌面会发生微小
形变,这时桌面会对手产生 力。
【角度3】影响弹簧弹力大小的因素
【典例3】小明在实验室探究弹簧伸长量和外力之间的关系。
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学科网(北京)股份有限公司(1)小明选取了一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台。
要完成实验,他还需要的测量仪器是 ;实验中小明记录数据如表,表中数据
明显错误的是第 次实验;
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
拉力F/N 0 1 2 3 4 5 6
弹簧伸长量ΔL/ 0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
cm
(2)请你根据表中的数据在图乙所示的坐标系中画出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线
;
(3)分析图像可得到结论 ;
(4)小明又选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图丙所示图像。小明准
备自己动手制作弹簧测力计,若要制作精确度较高的弹簧测力计 (选填
“甲”或“乙”)。若他选用弹簧甲制作弹簧测力计,则该测力计的量程为 。
当两弹簧所受拉力均为2N时,甲的伸长量比乙多 cm。
确保每次实验前弹簧测力计的指针都指在零位。注意弹簧的弹性限度,避免超过其弹性范
围。
【变式3-1】小华在课外探究弹簧的伸长跟外力的变化关系时,记录了如下实验数据。
弹簧受到的拉力 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43
2 3 4 5 6 7 7.5 7.5
弹簧的长度
① 1 2 3 4 5 ② 5.5
弹簧的伸长量
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学科网(北京)股份有限公司(1)没有挂钩码时,弹簧的长度 cm;
(2)请将表格中第3行的数据补充完整:① ,② ;
(3)分析实验数据,你可得到的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成
比;
(4)如图所示是A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋,分别用这两根橡皮筋制成测力
计,则用橡皮筋 制成的测力计量程大;若两个测力计的刻度盘上相邻两个
刻度线之间的距离都是2mm,则分度值较小的是用橡皮筋 制成(均选填
“A”或“B”),其分度值为 N,该测力计测量的精确程度更高。
【变式3-2】某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时,得到如图1图象。请回答下
列问题:
(1)这根弹簧的原长是 cm。拉力为6N时,弹簧长度比原长长了
cm;
(2)当这根弹簧的长度为4cm时,此时弹簧受到的拉力为 N;
(3)分析图像及有关数据,可以得出结论是 ;
(4)如图2仪器为 ,就是根据上述原理制成的,其分度值是 N,
此时的读数为 N。
问题三:力的测量
【角度1】弹簧测力计的构造和原理
【典例1】用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等,做一个
如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.牙膏盒标的刻度值是“上小下大”
B.在橡皮筋自然长度的位置标“0”刻度线
C.可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度
D.小瓶盖和牙膏盒不可接触
弹簧测力计的原理:弹簧所受拉力越大弹簧的伸长就越长;在弹性限度内,弹簧的伸长与
所受到的拉力成正比。
【变式1-1】关于弹簧测力计的使用及原理,下列说法错误的是( )
A.使用前,检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线
B.使用弹簧测力计时必须使其沿竖直方向
C.使用过程中,弹簧、指针不能与外壳有摩擦
D.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
【变式1-2】如图所示,用手拉弹簧,弹簧会伸长(图甲);用同样大小的力压弹簧,弹
簧会缩短(图乙),这一现象说明力的作用效果与力的 有关。在图甲中,
弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越长,根据此原理制作成了 这种测量仪
器。
【角度2】弹簧测力计的量程与读数
【典例1】如图,正在使用的弹簧测力计指针指在某一位置。这个弹簧测力计的量程是
N,分度值是 N。图中所示的拉力是 N。
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学科网(北京)股份有限公司读数时需要观察弹簧测力计的量程和分度值, 这有助于准确读取测量值。 接着, 确定弹簧
测力计的示数, 这通常涉及到计算零刻度线至指针处的大格数和小格数, 从而得出力的大
小。 视线应与刻度板面垂直, 以确保读数的准确性。 此外, 记录数据时应带上单位。
【变式2-1】弹簧测力计使用前要检查指针与零刻度线是否对齐,若没有对齐,需要
;如图所示弹簧测力计的量程是 ,此时手对弹簧测力计拉力大小是
N。
【变式2-2】弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受拉力成 的原理
制成的,如图所示,这个弹簧测力计的量程 ,分度值是 N,所测物体的
重力是 N。
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学科网(北京)股份有限公司【角度3】使用弹簧测力计的注意事项及错误分析
【典例3】下列关于弹簧测力计的使用方法,错误的是( )
A.使用弹簧测力计时,应先观察量程,认清它的分度值
B.用弹簧测力计前轻轻拉动挂钩几次,避免弹簧或指针被外壳卡住
C.测量时,弹簧测力计只能测量竖直方向上的力
D.读数时,视线应与刻度盘垂直
错误分析 :
1、 未调零 :如果弹簧测力计在使用前未进行调零操作,且指针在零刻线的上方或下方,那
么测量结果将会偏大或偏小。因为需要一定的外力才能使指针指到零刻度线,但这些力在
刻度上并未体现出来。
2、 超过量程 :如果被测的力超过了弹簧测力计的量程,那么测力计将无法准确测出该力的
大小,并且可能会导致测力计损坏。因此,在选择测力计时,应确保其量程能够满足测量
需求。
3、 测量方向不一致 :如果被测力的方向与弹簧测力计的轴线方向不一致,那么测量结果将
会产生误差。因此,在测量时,应确保力的方向与轴线方向保持一致。
4、 读数错误 :如果在读数时视线未与刻度盘垂直或与指针未相平,那么将会导致读数误差。
因此,在读数时,应保持正确的视角和姿势 。
【变式3-1】关于如图所示的弹簧测力计,以下说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.弹簧测力计的量程及分度值分别是0~5N和1N
B.弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长
C.使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力
D.此时弹簧测力计的示数是2.4N
【变式3-2】一同学用弹簧测力计测某物体对弹簧测力计的拉力时,误将物体挂在拉环上。
当物体静止时,弹簧测力计示数为3.2N,则该物体对弹簧测力计的拉力( )
A.一定等于3.2N B.一定大于3.2N C.一定小于3.2N D.无法确定
【基础强化】
1.学习了力学知识之后,小明和同学们展开了讨论,下列观点正确的是( )
A.一个物体也可以产生力的作用 B.物体在施力的同时没有在受力
C.物理学中力是物体对物体的作用 D.两个物体相互接触一定有力的作用
2.物理学中通常在受力物体上用一条带箭头的线段表示力的三要素。如图所示,一位同学
沿水平方向用75N的力推箱子。在这个力的示意图中,力的三要素不包含力的
( )
A.单位 B.大小 C.方向 D.作用点
3.如图所示,在该测力计两端水平相反方向各施加3N的拉力,使测力计处于水平静止状
态(不计测力计自重),则测力计示数是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.6N B.0N C.3N D.无法确定
4.如图所示,手通过绳子拉着木块在水平桌面上向右运动,使木块向右运动的力记为F,
则F的施力物体是( )
A.桌面 B.手 C.地面 D.绳子
5.如图所示,某个力的作用效果与其他三个不同的是( )
A. 弦对箭的力
B. 网球对网球拍的力
C. 人对雪地的压力
D. 用手捏玻璃瓶的力
6.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.不相互接触的物体之间也能产生弹力
B.拉力、推力、压力、支持力不属于弹力
C.只要物体发生形变,就能产生弹力
D.在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比
7.如图所示,人分别在A、B、C处用同样大小的力推门,感到推门的难易程度不同,这
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学科网(北京)股份有限公司说明( )
A.力的作用效果与力的大小有关
B.力的作用效果与力的作用点有关
C.物体间力的作用是相互的
D.力能使物体发生形变
8.如图所示,用弹簧测力计拉着一个物块静止在水平桌面上。该弹簧测力计的分度值是
N,该物块受到的拉力是 N。
9.我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造出的新的世界纪
录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其变弯曲,
说明力可以使物体发生 ;手指压力越大,玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用
效果和 有关。
10.弹簧测力计是根据在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比的原理制成的。如
图所示,弹簧测力计的读数为 N。
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学科网(北京)股份有限公司11.2023年10月31日,神舟十六号载人飞船返回舱成功着陆,返回舱着陆的最后1米,
反推发动机向下喷出高速气流,以达到减小返回舱下降速度的目的。减速下降过程说
明力可以改变物体的 ,减速下降过程中,宇航员的质量 。
12.人拉弹簧,拉力使弹簧变形了,说明力可以改变物体的 。守门员把飞向球门
的球踢回去,踢球的力改变了足球运动的 。
【能力培优】
13.当弹簧不受拉力作用时,我们称其长度为原长L,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的
0
力F和弹簧的形变量∆x(∆x=L-L)成正比,即, ,k叫做弹簧的劲度系数,
0
你根据图像判断下列说法中不正确的是( )
A.弹簧的原长L 是10cm
0
B.弹簧的劲度系数是40N/m
C.当受到的力F为1N时,弹簧一定是伸长了2.5cm
D.在弹性限度内,弹簧伸长了10cm时,受到的力F为4N
14.如图所示,物体质量为 g,液体体积为 mL,弹簧测力计示
数为 N。
15.小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木
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学科网(北京)股份有限公司板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每
个钩码的质量为50克,g取10N/kg),当钩码静止时,钩码对弹簧的拉力大小等于钩
码的重力。实验数据记录如下表:
钩码个数 0 2 4 6 8 10
弹簧长度/cm 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
弹簧的伸长/cm 0 1.00 2.00 3.00 5.00
(1)在拉力作用下弹簧变长说明力可以改变物体的 ;
(2)由表中数据规律可知:当挂8个钩码时,弹簧的伸长量为 cm;
(3)分析上表中弹簧的伸长跟拉力的数据,可以得到:在弹簧的弹性限度内,
;
(4)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”。他找来一个质量为100g
的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻
度,就能直接读出液体的密度:
①“密度秤”的零刻度线应在 cm刻度处;
②在桶中加满水,指针指在4cm刻度处,如图丙,则该小桶的容积是 cm3;
③该“密度秤”能测量的最大的密度是 g/cm3;
④小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是
(只要一种即可)。
16.伸长率 是反映材料的延展性和韧性的重要指标,伸长率 越大,延展性越好。其定
义为样品拉伸断裂前,样品的伸长量与原长 之比。测试人员测试了四份样品的伸长
率 , 表示样品恰好被拉至断裂时的长度,结果如下表所示
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学科网(北京)股份有限公司样品编号 材料
1 铜 100 140 0.4
2 铁 100 110 0.1
3 铝 100 120 0.2
4 铜 200 240 ①___________
(1)根据伸长率 的定义写出其表达式 (用 、 表示);补充表中
①的数据 ;
(2)比较样品1、4,可初步得出的结论:同种材料金属的 ,伸长率 越小;
制作静电防护服的金属丝需要较强的延展性。测试材料中最适合做成静电防护服的材
料是 。
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