云课堂教学物理学科八年级下册第七章第二节 《弹力》——卢家中心学校“停课不停学”系列美篇之五十八

蔡立坤

弹力

弹簧

形变

测力计

物体

弹性

撑杆

产生

运动员

发生

引言

       同学们，上节课我们学习了力，知道了力可以改变物体的形状，撑杆跳高要比普通跳高跳的高，它借助了什么力？这节课我们就来学习第二节《弹力》，相信大家学了《弹力》后，就能明白其中的道理。

课前一分钟：

       出示弹弓，并用力拉弹弓上的橡皮筋，引导学生观察现象：用力拉橡皮筋时，橡皮筋变长，发生形变，松手后，橡皮筋又恢复了原状.

       弹弓上橡皮筋的变化说明力可以产生什么作用效果？这个问题在本节课学习中我们会找到答案！

学习目标：

1.知道物体有弹性和塑性等不同的性质。根据生活经验和实验，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，弹簧的伸长量就越长，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。

情境引入：

撑杆跳高，是田径运动项目的一种。运动员借助撑杆，以悬垂、摆体、举腿、引体等杆上动作使身体越过一定高度。撑杆跳高是一项技术复杂的田径运动项目。

       运动员压下撑杆，撑杆发生形变弯曲。撑杆向上弹起，使运动员高高跃起，跳过横杆。

       跳水运动员跳水时，向下压跳板，使跳板发生形变弯曲。跳板向上弹起运动员，使运动员高高跃起。

       小球压缩弹簧，使弹簧发生形变。弹簧会反弹小球，改变小球运动状态。

       运动员拉弓，使弓发生形变。弓将箭射出，改变箭的运动状态。
　　 

　　以上实例中，是什么力改变了运动员、小球以及箭的运动状态呢？

这个力就是我们今天要学习的“弹力”。

什么是弹力呢？弹力是怎样产生的呢？想要解答这些问题，我们需要先了解几个物理概念。

要点梳理：

一、弹力:

1.弹 性

物体在受力时会发生形变，不受力时，又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。比如直尺、撑杆、跳板、弹簧、橡皮筋等。

2.塑 性

物体在受力时会发生形变，不受力时，不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。比如橡皮泥、面团等。

 请看下面小视频，了解掌握弹性和塑型

3.弹 力:

物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。平常所说的推力、拉力、压力、支持力都属于弹力。

你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗?
运动员加速助跑将撑杆“压弯”，由于撑杆发生弹性形变，会对运动员产生一个反作用力，也就是说运动员是借助撑杆产生的弹力而高高跃起的，即撑杆产生的弹力改变了运动员的运动状态。同理，跳水运动员跳水时，跳板产生的弹力改变了运动员的运动状态。弹簧产生的弹力改变了小球的运动状态。弓产生的弹力改变了箭的运动状态。
弹力是怎样产生的呢？

4.弹力产生的条件:

       运动员“压弯”撑杆（跳板），使撑杆（跳板）发生弹性形变；小球压缩弹簧，使弹簧发生弹性形变；手拉弓，使弓发生弹性形变，撑杆、跳板、弹簧和弓都产生了弹力。由此可以看出，产生弹力必须同时满足两个条件：

产生的条件：1.两个物体相互接触；

                    2.并且相互挤压。

       其实，这里的挤压就是“作用”，就是要使物体发生形变。如果两个物体只接触，不挤压，就不会发生形变，也就是物体之间不会有力的作用，所以也就不会产生弹力。
       比如在上节课学习“力”的时候，问了一个问题：静止在水平地面上的两个物体，相互接触，它们之间有力吗？
       这两个物体静止在水平地面上，虽然接触，但并没有相互挤压，不会发生形变，所以它们之间并不会有力的作用。
       如果两个物体用绳子吊在半空，如下图所示的情况，它们之间就会有力的作用，而且是弹力。
       由于物体有向下的运动趋势，就是虽然没向下运动，但是有向下运动的“想法”（为什么会有这样的“想法”，我们学完下节课“重力”就明白了），因此它们会相互挤压，发生形变，产生弹力。        学到这里也许你会问，这两个物体又不是弹簧、跳板之类的，也没看出来形状发生改变啊？
       此时，老师也想问问你，厚玻璃瓶可以发生弹性形变吗？        如果我们用力捏厚玻璃瓶，直接观察玻璃瓶是看不到玻璃瓶发生形变的。但是，如果我们将椭圆形厚玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。如下图，用力捏厚玻璃瓶，我们发现细管中的水面会升高；松手后，细管中的水面又会降回原位置。此现象说明，厚玻璃瓶发生了弹性形变，只是形变太过微小，我们需要利用水和细玻璃管将微小的形变放大。        因此，我们可以知道，不仅是弹簧、跳板之类的物体可以发生弹性形变，那些不易变形的物体也是可以发生弹性形变的。
       比如，放在桌面上的杯子，会“挤压”桌面，使桌面发生弹性形变，从而桌面对杯子产生一个反作用力——弹力，平时我们把这个弹力叫做支持力。所以，支持力属于弹力。
       其实，不只是桌面会发生弹性形变，压在桌面上的杯子也会发生弹性形变。所以，压力也属于弹力。
       支持力是桌面产生的，施力物体是桌面，受力物体是杯子。压力是杯子产生的，施力物体是杯子，受力物体是桌面。这两个力是相互作用力。        再比如，吊车用钢丝绳吊着物体上升，钢丝绳由于发生弹性形变，对物体产生一个向上的弹力，这个弹力就是平时我们所说的拉力。所以，拉力也属于弹力。        又比如，用木杆推动小船，木杆对小船施加一个推力F，同时小船给木杆一个反作用力，使木杆发生弹性形变。推动小船的力是由于木杆发生弹性形变而产生的。所以，推力也属于弹力。 5.弹力的方向

 撑杆向下弯曲，产生向上的弹力。所以，弹力的方向和施力物体形变方向相反。也可以说成是，与使物体发生形变的力的方向相反。运动员向下用力压弯了撑杆，撑杆产生了向上的弹力。

小胖子使气球向下形变，气球给小胖子施加向上的支持力

6.弹力的大小

 弹力大小与物体形变程度和构成物体的材料有关。

       物体的弹性是有一定限度的，超过这个限度就不能恢复到原来的形状。如下图中的弹簧，已经超过了其弹性限度，不能恢复到原状了。如果跳板、撑杆或者弓超过了其弹性限度，它们就会折断。

       在弹性限度内，物体形变程度越大，产生的弹力也会越大。撑杆跳运动员想要跳的更高，除了需要熟练掌握其它动作技巧外，还要将撑杆尽量压弯最大。
       不同材料的劲度系数（也称倔强系数或弹性系数）是不同的，形变量一定的情况下，产生的弹力也不同。此内容属于高中物理知识，在此不进行展开。

二、弹簧测力计

 由于物体形变程度越大，产生的弹力也会越大。因此我们可以根据其具有的这样的特点制作出测量力大小的工具，即测力计。

1.测力计

用途：测量力的大小的工具

                             测力计
2.弹簧测力计        实验室用弹簧测力计，依次是圆筒测力计、条形盒测力计和演示用平板测力计
　　用途：实验室常用测量力的大小的工具
原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。
另一种说法是高中物理所讲的内容，由于在初中物理探究题里也会偶尔出现，所以有必要了解一下。
在弹性限度内，弹簧所受的拉力与其伸长量成正比。即，F=K·ΔX
       其中K表示劲度系数，ΔX表示弹簧的伸长量（Δ读作德尔塔，弹簧伸长量=拉伸后弹簧长度- 弹簧原来长度，或者弹簧伸长量=弹簧原来长度-压缩后弹簧长度），下图中ΔX=X1-X0
构造：                        弹簧测力计构造
使用方法：
① 看清弹簧测力计的量程和分度值，不能超过它的测量范围（否则会损坏测力计）；             量程为0-5N，分度值为0.1N
　　② 使用前检查指针是否指零，如果未指在零刻线处，要调零；
       ③ 测量前，沿弹簧的轴线方向轻轻来回拉动挂钩几次，放手后观察指针是否能回到原来指针的位置，以检查指针、弹簧和外壳之间是否有过大的摩擦；        ④ 被测力的方向要与弹簧的轴线的方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦；
       ⑤ 指针稳定后再读数，视线要与刻度线垂直。

                         读数：4.6N

        弹簧测力计的使用方法

板书设计

第七章第二节 弹力

课后作业：

要求：不用抄题，标清题号，直接写出答案，拍照发至作业批改群即可。

1.下图中两个弹簧测力计的读数分别是             、           。

2.小致用手压桌面，桌面             （选填“会”或“不会”）发生形变，同时             （选填“有”或“没有”）弹力产生。

3.下列各种形变不属于弹性形变的是（        ）

4.下图中，A、B两球之间一定有弹力作用的是（     ） 5.如下图所示，在弹簧测力计两端沿水平方向各施加大小为3N的拉力F并使弹簧测力计保持静止，此时弹簧测力计的示数为

                  。

6.在弹性限度内，弹簧的伸长量Δl与受到的拉力F成正比。下列图像中能正确表示这一关系的是（          ） 7.有一弹簧测力计，挂钩上不受力时，指针没有指在零刻度线位置，而是指在0.2N的位置上，此时用手拉弹簧测力计的挂钩，使弹簧测力计的示数为4N，则手施加的拉力是          。

教师寄语：

       希望你们满怀信心来学习物理，养成良好的学习习惯，培养优秀的思维品质，希望你们能领略到物理世界的无限风光，享受到探索未知的无尽快乐！