文档内容
7.2 弹力（导学案）
【学习目标】
1. 知道物体有弹性与塑性等不同的性质。利用生活经验和实验，说明弹性和塑性的不同。
2. 通过实验了解弹力产生的原因，了解生活中常见的弹力。
3. 知道在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越长，并能通过实验进行验证。
4. 经历使用弹簧测力计的过程，学会弹簧测力计的使用方法。
【学习重点】
学会使用弹簧测力计测量力的大小。
【学习难点】
弹力的概念与方向。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1．物体受力后会发生 ，不受力时又能恢复到原状的特性叫做 ；有些物体变形后不能
自动恢复原状，物体的这种特性叫 。
2．物体由于发生 而产生的力叫做弹力。物体间的弹力方向都与接触面 。
3．弹簧测力计是用来测量 的工具。原理是：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的
越长。
4．弹簧测力计的使用方法
①测量前，用手轻轻地来回拉动几次，避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。
②看指针是否指在“0”刻度，要沿所测 的方向调“0”。
③观察弹簧测力计的量程和 ，选择量程合适的测力计。
④测量时，要使弹簧测力计受力的方向沿弹簧的 方向；
⑤读数时，应保持测力计处于静止或匀速直线运动状态，视线必须与刻度盘 。
【合作探究】
探究一、弹力
1. 形变
物体的形状或体积的改变，叫做形变。
（1）形状的改变：指受力物体的外形发生变化，如物体发生伸长、缩短、弯曲等变化。
（2）体积的改变：指受力物体的体积发生变化，如用力压气球，气球体积变小（体积的改变一般
包括形状的改变）。
2. 探究弹性形变和塑性形变（1）探究活动：按下列要求做一做，观察所发生的现象并记入表中。
①用力拉弹簧；撤去力，观察弹簧的形状变化。
②用力压气球；撤去力，观察气球的形状变化。
③用力捏橡皮泥；撤去力，观察橡皮泥的形状变化。
④用力弯折铝导线；撤去力，观察铝导线的形状变化。
⑤用手压钢尺；撤去力，观察钢尺的形状变化。
物体受力后的形状 撤去力后的形状
用力拉弹簧，弹簧伸长了 弹簧 （能/不能）恢复原状
用力压气球，气球变形 气球 （能/不能）恢复原状
用力捏橡皮泥，橡皮泥变扁了 橡皮泥 （ 能/不能）恢复原状
用力弯折铝导线，铝导线变弯 铝导线 （能/不能）恢复原状
用手压钢尺，钢尺变弯 钢尺 （能/不能）恢复原状
【想一想】上面这些形变有什么相同点和不同点？
相同点：这些物体受力后都发生了 。
不同点：弹簧、气球、钢尺发生形变后， 恢复原状；橡皮泥、铝导线发生形变后，
恢复原来的形状（均选填“能”或“不能”）。
（2）探究归纳
物体受力时会发生形变，不受力时，有的物体能自动恢复到原状，这样的形变称为 形变；
有的物体不能自动恢复到原状，这样的形变称为 形变。
【想一想】下列物体的形变哪些属于弹性形变？塑性形变？
【答案】被拍的篮球、弯曲的弓属于 形变；沙滩脚印属于 形变。
（3）形变的普遍性
任何物体受力都能发生 ，不过有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，要
用特殊的方法将其微小形变放大后才能显示出来。
拍篮球 沙滩脚印 弯曲的弓
【做一做】将椭圆形厚玻璃瓶灌满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。用力捏厚玻璃瓶，观察细管中水面的高度如何变化。
用力捏玻璃瓶，使玻璃瓶的形状发生变化，细管中的水面会升高，停止捏玻璃瓶，玻璃瓶恢复原
状，细管中的水面恢复到原来的位置。实验中采用了 法，把玻璃瓶的 放大了。
3. 弹性和塑性
（1）弹性：物体受力时发生形变，不受力时又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做 。
例如弹簧、气球、钢尺等。
（2）塑性：有些物体，形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种特性叫做 。例如
橡皮泥、铝导线等。
（3）弹性限度：物体的弹性有一定的 ，超过这个限度，撤去力后物体也不能恢复到原来的
形状。例如使用弹簧时不能超过它弹性限度，否则会使弹簧损坏。
4. 弹力
（1）弹力：物体由于发生 而产生的力叫弹力。我们拉长弹簧、压缩弹簧、拉橡皮筋时，可
以感受到它们对手有力的作用，这就是弹力。
（2）弹力产生的条件
一是两物体直接 ；二是物体间要发生 ，二者缺一不可。弹力是接触力，物体间不接
触不会产生弹力，但相互接触的物体间不一定产生弹力。
【想一想】在水平地面上，有两个篮球刚好接触，它们之间有没有弹力呢？
【分析】它们之间没有弹力。尽管刚好接触，但是两个篮球间 （有/没有）发生形变，所以
没有弹力。
（3）对弹力的理解
①弹力是一种常见的力，我们平时所说的推力、拉力、压力和支持力，都属于弹力的范围。②对一个弹性物体来说，在弹性限度内，物体弹性形变程度越大，其产生的弹力越 。
③弹力是由于物体发生弹性形变而产生的，因此弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是
与它接触使其形变的物体。
例如，汽车对地面的压力，是 发生弹性形变， 是施力物体， 是受力物体。
（4）弹力的方向
以水杯放在木板上为例，分析水杯和木板间发生的弹力情况。
注意用“隔离法”进行分析。
以水杯为研究对象：因为水杯使木板发生了弹性形变，木板要恢复原状，所以会对水杯产生一个
竖直向 的弹力，习惯叫 力。
以木板为研究对象：因为木板使水杯发生了弹性形变，水杯要恢复原状，所以水杯会对木板有一
个竖直向 的弹力，习惯叫 力。
因为物体形变的方向与水平面垂直，所以杯子放在水平木板上时，杯子和木板间的弹力方向都与
水平面垂直。
【结论】物体间的弹力方向都与接触面 ，与物体形变的方向相反。
①压力：作用点在被压物体的表面，方向垂直于接触面指向被压物体。
②绳的拉力：作用点在绳与被拉物体的接触点上，方向沿着绳子指向绳子收缩的方向。
③支持力：作用点在支持物体与被支持物体的接触面上，方向垂直于接触面，指向被支持物体。
【例题1】运动员站在跳板上，人与跳板间发生了力的作用。
①由于人压在跳板上，跳板发生_____，要向____ （选填“上”或“下”）恢复原状，所以对人产
生了力的作用，这个力通常叫做______。
②由于跳板对人有向上的支持力，人也要发生形变，由于人要向____（选填“上”或“下”）恢
复原状，所以会对跳板产生力的作用，这个力通常叫做_______。
③跳板对人有一个力的作用，人对跳板也有一个力的作用，这两个力____相互的力，它们都_____弹
力（均选填“是”或“不是”）。例题1图 例题2图
【例题2】如图所示，一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另
一端，下列有关“弹簧形变产生的力”的描述正确的是（ ）
A．手对弹簧的拉力 B．墙对弹簧的拉力 C．弹簧对手的拉力 D．以上说法都不正确
探究二、弹簧测力计
1.测力计
测量力的大小的工具叫做测力计。
生活中的测力计有多种，如图所示，它们都可以测量力的大小。如图所示，常见的有握力计、弹
簧秤、托盘秤等。物理实验室中常用的测力计是弹簧测力计。
握力计 弹簧秤 托盘秤
2. 弹簧测力计的结构一些弹簧测力计
常用的弹簧测力计的主要构造有弹簧、指针、刻度盘、挂钩等。如图所示是实验室常用的一些弹
簧测力计。
3. 实验“探究弹簧测力计的测力原理”
【猜想假设】你有没有发现？在生活中，用力拉一根弹簧时，用的力越大，弹簧伸的越长。弹簧
伸长的长度与受到的拉力是什么关系？下面一起探究弹簧伸长的长度与受到的拉力的关系。
【设计实验】本实验需要研究弹簧的伸长量与拉力的关系，拉力的改变通过在弹簧下每次增加两
个钩码（每个钩码对弹簧的拉力均为0.5N）来实现；弹簧的伸长量通过利用刻度尺测量弹簧的长度得
出，装置如图所示。
【实验器材】弹簧、钩码（数个）、铁架台、刻度尺等。
【进行实验】
（1）将弹簧悬挂在支架上，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L，即原长，记入表格中；
0
（2）在弹簧下挂2个钩码，通过刻度尺读出弹簧的伸长量△L，记入表格中。
（3）在弹簧下每次增加2个钩码，通过刻度尺读出每次弹簧的总伸长量，记入表格中。
（4）实验完成后，将所有钩码取下，观察弹簧的形状。
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
0 0.40 0.80 1.70 1.60 2.00 2.40
ΔL/cm
【数据处理】根据实验数据，以拉力F为横坐标，弹簧的伸长量ΔL为纵坐标，画出弹簧伸长量
ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象。【分析论证】分析图像可知，在0～6N的范围内，图像是一条过原点的 的直线，说明弹簧
的伸长量与拉力的大小成 。
【实验结论】 通过实验可以发现，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，
且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比，这就是弹簧测力计的测力原理。
【交流与评估】当弹簧超过弹性限度时，弹簧的伸长量与所受拉力不再成 比关系，撤去外
力，弹簧也无法恢复到原来的形状。
4. 弹簧测力计的使用方法
（1）使用前
①沿弹簧的 方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针能否回到原来指示的位置，以防
止弹簧卡壳。
②认清零点（调零）：测力前检查弹簧测力计的指针是否指在 刻度线上，如果不在，应该
把指针调节到零刻度线上。
③认清量程：加在弹簧测力计上的力不允许超过它的 ，否则会损坏弹簧测力计。
④认清分度值：使用前要认清每个小格表示多少牛。
（2）使用时
①拉力的方向与弹簧的轴线方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。
②读数时，视线要与指针对应的刻度线 。
③记录数据要带 。读数时，不需要估读。
④待测的力（物体）一定要在弹簧测力计的挂钩一端，严禁倒挂。
5. 实验——练习使用弹簧测力计
（1）用手拉弹簧测力计的挂钩，并分别使指针指到1 N、3 N、5 N的位置，感受1 N、3 N、5 N
的力。
（2）测量身边小物体对弹簧测力计的拉力。
① 把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上，文具袋对弹簧测力计的拉力F= 。
1
② 用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力计的拉力F= 。
2【例题3】关于如图所示的弹簧测力计，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧测力计的量程及最小分度值分别是0～5N和1N
B．弹簧测力计的弹簧伸长越长，它所受的拉力就越大
C．使用弹簧测力计只能测出竖直方向上的拉力而无法测出水平方向上的拉力
D．量程大的测力计弹簧长度一定比量程小的测力计弹簧长度长
例题3图 例题4图
【例题4】某同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时，得到如图图象。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，弹簧发生了
形变；
（2）当这根弹簧的长度为4cm时，此时弹簧受到的拉力为 N；
（3）分析图象及有关数据，可以得出结论是 。
6. 材料的力学性能
【阅读课本第7页—《科学世界》】
回答：什么是材料的力学性能？具有特殊力学性能的新材料有什么特点？
（1）材料的力学性能
材料的力学性能，是指材料受力时的变形行为及其抵抗破坏的能力，通常包括 与 、
脆性与韧性等。无论是何种材料，一般受力时都要发生形变。有的会发生弹性形变，有的会发生塑性
形变。不同材料发生弹性形变、塑性形变的难易程度不同。
有些材料当受力达到一定值时，会发生突然断裂，且无明显的塑性形变，这种性质叫做 性。
例如，轻轻一掰，饼干就会变成碎片。
（2）力学性能是选择材料的重要指标
1986年1月28日，挑战者号航天飞机在升空时意外爆炸，举世震惊。在随后的事故调查中，物理
学家费恩曼用一个简单的实验说明了问题的原因：航天飞机上有一个环形圈零部件，它嵌在火箭两个
部件的接合处，以防止燃料在燃烧时从缝隙泄漏出来。发射当天的天气非常寒冷，环形圈变得非常坚
硬，密封效果变差，造成燃料泄漏，酿成惨剧。
随着科技的发展，人们逐渐发明了很多具有特殊力学性能的新材料。有的材料不但很轻，而且很高，例如铝合金、碳纤维等。有的合金材料还具有 记忆功能，用这种材料制作的产品，经过
冷却，可以揉做一团，等到受热后，形状会自动恢复。
【精讲点拨】
1．判断弹力产生的依据：①物体间是否直接接触。弹力是接触力，不相互接触的物体之间是不会
发生弹力作用的。②接触处是否相互挤压或拉伸。
2．分清弹簧的“长度”和“伸长量”
弹簧不受拉力时的长度叫作弹簧的原长，一般用l 表示，弹簧受到拉力后的长度一般称为弹簧的
0
长度，用l表示，则弹簧的伸长量Δl=l-l 。在探究弹簧测力计的原理时，探究的是弹簧的伸长量和拉力
0
的关系，一定不能错误地研究成弹簧的长度和拉力的关系。
3．有些物体的形变是微小的，人眼不能观察到。任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不
过有的物体形变不明显，不易直接观察到。
4．弹力的方向与物体形变的方向相反，与接触面垂直。
【归纳整理】
①弹性：物体受力发生形变，不受力能自动恢复原状.
②塑性：物体形变后，不能自动地恢复到原来的形状.
弹力
③弹力：物体由于发生弹性形变而产生的力；
方向：与物体发生形变的方向相反，与接触面垂直；
大小：与弹性、形变的程度有关。
弹力
弹簧测力
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且
计的原理
弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
①测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观
察指针能否回到原来指示的位置，以防弹簧卡壳。
②看指针是否指在“0”刻度，要沿所测力的方向调“0”。
弹簧测力
计的使用
③观察弹簧测力计的量程和分度值，选择的量程合适。
④测量时，要使拉力的方向沿弹簧的轴线方向。
⑤读数时，应保持弹簧测力计处于静止或匀速直线运动
状态，视线与刻度盘垂直。
【课堂练习】
1. 下列关于弹力的说法中，正确的是（ ）
A．相互接触的物体之间一定存在弹力作用
B．只有受弹簧作用的物体才受到弹力作用C．只有相互接触并发生弹性形变的物体间才存在弹力作用
D．弹簧的弹力总是跟弹簧的长度成正比
2. 下列现象中属于弹性形变的是（ ）
A．用面团捏一只小白兔 B．用橡皮泥捏一个小泥人
C．用力拉弓把箭射出 D．用力把弹簧拉直
3. 用力压橡皮泥，如图甲所示；在弹簧的弹性限度内，用力压或拉弹簧，如图乙所示.以下说法正
确的是（ ）
A．图甲中，手对橡皮泥的压力不是弹力
B．图乙中，用力压弹簧，弹簧对手没有产生弹力
C．图乙中，只有用力拉弹簧才能说明力可以使物体形变
D．图乙中用力拉弹簧，当两手拉开的距离越大感到越费力，是因为弹簧被拉得更长
4. 一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，关于它们弹力的情况，
以下说法错误的是（ ）
A．足球受到的支持力是木板产生的弹力
B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的
C．木板形变是由于木板产生弹力造成的
D．足球产生的弹力就是足球对木板的压力
5. 如图所示，用手拉弹簧或用手压弹簧时，弹簧发生 （填“弹性”或“塑性”）形变；这时
弹簧对手产生弹力，它的方向与手对弹簧作用力的方向 （填“相同”或“相反”），而且弹簧的
形变越大，这个力就越 （填“大”或“小”）。6. 如图a是使用弹簧测力计测力时的情景，请指出图中存在的操作错误： 。纠正错误后在
弹簧测力计下挂一物体（如图b所示），当物体静止时，弹簧测力计的示数为 N。若将此弹簧测
力计、物体如图c所示进行测量，静止时测力计的示数与b相比将 （变大/不变/变小）。
7. 在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中：
①根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是____。
A. 力可以改变弹簧的形状
B. 力可以改变弹簧的运动方向
C. 力可以改变弹簧的运动快慢
②在进行图所示的实验前，应将弹簧测力计沿________方向放置，然后进行调零。
③小武同学猜想：用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，示数可能不同。以下设计中，
能验证该猜想的是__________。
A. 测量一根头发能承受的拉力 B. 测量同一个木块受到的重力
C. 测量让小武感受相同的拉力 D. 测量拉动同一个木块的拉力
8. 某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上，用刻度尺测
出弹簧的自然长度L=3.5cm，再将弹簧的上端挂在铁架台上，使弹簧处于竖直状态，如图（a）所示。
0然后将钩码逐个挂在弹簧的下端，测出相应的弹簧总长度L，算出弹簧伸长量x=L-L，记录实验数据，
0
作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像，如图（b）所示。
（1）弹簧具有 （填“弹性”或“塑性”），测出相应的弹簧长度需要用到 ；
（2）图（b）中，直线没过坐标原点，可能的原因是 ；
A．坐标标度选取不合理
B．钩码重力的测量值都偏大
C．弹簧自身重力的影响
（3）该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计，弹簧测力计的工作原理是 ，将该弹簧
秤竖直放置，未挂重物时，指针与零刻度对齐，悬挂某一重物时，如图（c）所示读数为 N，此
时弹簧总长为 cm。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
