【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第8章
第1节 弹力和弹簧测力计
第2节 重力
［学习过程］
1. 形变是指物体的形状或者体积的改变，分为弹性形变和范性形变。
2. 弹力：物体形变产生的力。拉力、压力都属于弹力。
3. 测力计：根据作用在物体上的外力越大，物体的形变就越大这一特性制成。常用的测力计是弹簧测力计。
4. 弹簧测力计：
弹簧测力计由三部分组成：弹簧、秤钩和刻度盘。
弹簧测力计的使用方法：
（1）了解弹簧测力计的量程，使用时不能测量超过量程的力。
（2）观察弹簧测力计的分度值，了解刻度值的大小。
（3）校正零点，将弹簧测力计按测量时所需的位置放好，检查指针是否还在零刻度处，若不在，应调零。
（4）测量时，要使弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致；观察时，视线必须与刻度盘垂直。
5. 弹性势能：发生形变的物体具有的能量。
6. 地球上的一切物体都要受到地球的吸引，这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
7. 物体所受重力的大小与它的质量成正比，两者之间的关系是G=mg. （ g=9. 8N/kg. ）
8. 物体所受的重力方向总是竖直向下的。
9. 被举高的物体也具有能量，这种能叫做重力势能。
【典型例题】
例1. 关于力的测量，正确的说法是 （ ）
A. 测力计是测量力大小的工具，常用的测力计是弹簧测力计
B. 弹簧测力计和天平都是测力计
C. 握力计是测力计
D. 天平可间接测出物体受到的重力
分析：力和质量是两个不同的物理量，测力计与天平的作用也不同，要对这两个物理量和测量工具加以严格区别。
答案：A、C、D
说明：测不同物理量的工具容易混淆。
例2. 如图所示的弹簧测力计的量程是 ，分度值是 。该弹簧测力计
（能或否）拿来直接测量物体的重力或拉力，需先 ，否则测得的值比真实值偏 。
分析：从图中可以看出，弹簧测力计的最大值为5N，即量程是0—5N，每一大格表示1N，每一小格表示0. 2N。弹簧测力计测力前需先校零，即未加拉力时，指针应指在零刻度线上，很显然图中的弹簧测力计尚未校零故不能直接测力，否则记录测量结果时会把未测量时指针所在位置当作“零”，测得结果比真实值偏大。
答案：0~5N 0.2N 否 校零 偏大
说明：弹簧测力计的使用，注意点较多，往往容易忽略某些要求。
例3. 如图所示，各用4N的水平拉力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端（弹簧测力计自重不计），则弹簧测力计的示数是 （ ）
A. 8N B. 4N C. 0 D. 8N或0
解析：因弹簧测力计处于平衡状态，只要弹簧测力计有读数，都是两边拉弹簧的结果，弹簧测力计的读数等于一边对弹簧丝拉力的大小。这种情况下，与弹簧测力计圆环固定，从一边加力于秤钩拉弹簧产生的效果是一样的。因此弹簧测力计的示数为4N。
答案：B
说明：应用物理知识解决实际问题。重力不同于质量，这是两个完全不同的物理量。
例4. 关于重力的说法，下列错误的是 （ ）
A. 地球上任何物体都要受到重力的作用
B. 物体所受重力的方向总是竖直向下的
C. 地球表面附近物体所受重力跟它的质量成正比
D. 因为g=9.8N/kg，所以1kg就等于9.8N
解析：物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，可见，重力的施力物体是地球，重力的方向是竖直向下的，而质量是指物体所含物质的多少，1kg质量物体所受的重力是9.8N，但不能说1kg=9.8N
答案：D
说明：重力不同于质量，这是两个完全不同的物理量。
例5. 宇航员从月球上带一块石头到地球上，则这块石头的质量将 ，石头受到的重力将 。
解析：质量和重力还有一个重要的区别，就是质量是物体的一种属性，不随物体的位置而改变，而物体所受重力与物体所在位置有关，地球上物体所受重力与物体所在位置有关，地球上物体所受重力比月球上物体所受重力大些，大约是6：1的关系，纵使是在地球上的不同地方，物体所受的重力还是有变化的。
答案：不变 变大
加深理解重力的大小与质量的关系，即G=mg。
例6. 一座桥头有这样一个标记牌“20t”，表示 ，现有一自重49000N的卡车，装了7 m3的石子，石子的密度为2500 kg/m3，问这辆卡车是否允许从该桥上通过？
分析：公路桥梁上通常有一些标志牌，有的是限载标志，有的是限速标志，这里“20t”表示该桥最多允许通过的质量为20t。
解答：m车=G/g=49000N/9. 8N/kg=5000kg=5t
m石=ρ×V=2500 kg/m3×7 m3=17500kg=17. 5t
m总=m车﹢m石=5t﹢17. 5t=22. 5t
因为m总＞m最大 所以不允许通过
答案：表示该桥允许通过的最大质量为20吨，这辆卡车不允许通过。
说明：加深理解重力的大小与质量的关系，即G=mg。
例7. 有一铁块，用弹簧测力计测得其重力为19.6N，问能否用量程为500g的天平测铁块的质量？为什么？
分析：我们可以从两个方面进行比较判断。一是比较质量，通过m=G/g算出重19.6N铁块的质量，若铁块的质量不超过天平的量程，即可用天平称量。二是比较重力，通过G=mg算出天平所能称量的最重的铁块的重力，若铁块的重力小于算出的最重铁块的重力，即可以用天平称量。
答案：（1）铁块的质量m=G/g=19.6N/9.8N/kg=2kg=2000g＞500g，所以不能用量程为500g的天平称铁块的质量，否则会损坏天平。
（2）天平所能称量的最重铁块的重力G最大=m最大g =0.5kg×9.8N/kg=4.9N。因为19.6N＞4.9N，所以不能用量程为500kg的天平测19.6N重的铁块的质量。
说明：利用重力知识来解题时，应该注意利用公式G=mg来解答。这是我们在这一部分的重要公式。
【模拟试题】（答题时间：60分钟 满分100分）
一、选择题（3分×10 =30分）
1. 在国际单位中，力的单位是 （ ）
A. 千克 B. 千克力
C. 公斤 D. 牛顿
2. 1N可能是下列哪个物体的重力 （ ）
A. 一只公鸡 B. 一只山羊
C. 一个馒头 D. 两只鸡蛋
3. 关于力的测量，下列说法中正确的是 （ ）
A. 弹簧测力计和天平都可测量力的大小
B. 弹簧测力计是根据作用在物体上的外力越大，物体的形变就越大这一特性制成的
C. 无论用多大的外力拉弹簧，弹簧的伸长与拉力总成正比
D. 弹簧测力计的量程，就是每一小格代表多少牛顿
4. 使用弹簧测力计测量前，如果零点没有校正，指针指在零点的上方，则测量力的大小的读数比真实值将 （ ）
A. 偏大 B. 不变
C. 偏小 D. 无法确定
5. 一根弹簧长10厘米，在它下端挂100克的钩码时弹簧长为11厘米，如果再挂200克的钩码（在弹簧的弹性限度内），此时弹簧的长度是 （ ）
A. 12厘米 B. 13厘米
C. 14厘米 D. 15厘米
6. 一个鸡蛋所受的重力的大小约为 （ ）
A. 0. 5kg B. 5kg C. 0. 5N D. 5N
7. 下列关于重力的说法中，正确的是 （ ）
A. 地面附近的物体都受到重力的作用
B. 只有跟地面接触的物体才受到重力的作用
C. 只有静止在地面上的物体才受到重力的作用
D. 只有竖直悬挂着的物体才受到重力的作用
8. 下列说法中错误的是 （ ）
A. 物体受到的重力跟它的质量成正比
B. 对受到重力的物体而言，地球是施力物体
C. 质量为1kg的物体受到的重力大约是10N
D. 1kg=9. 8N
9. 下列四个物理量中，既有大小又有方向的是 （ ）
（1）重力 （2）力 （3）长度 （4）质量
A. （1）（2） B. （2）（3） C. （1）（3） D. （1）（4）
10. 足球运动员把球踢向空中，若不计空气阻力，则下列表示足球在空中飞行时的受力图中，正确的是（G表示重力，F表示脚对球的作用力） （ ）
二、填空题（每空2分，共46分）
11. 物体的形状或体积的改变，叫做 ；物体形变能产生力，这个力叫 。
12. 测力计是根据 这一特性制成的，可以测量力的大小， 就是其中的一种。
13. 用弹簧测力计时应注意：
（1）测量前要观察量程和 ，指针要 。
（2）测量时不能超过弹簧测力计的 。
（3）测量时，要使弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向 。
（4）观察时视线必须与刻度盘 。
14. 如图所示，弹簧测力计的量程是 ，分度值是 。此时的读数是 N。
15. 发生形变的物体具有能量，这种能叫做 。
16. 由于 叫做重力，物体重力的大小可以用 来测量。
17. 树上的果实下落时总是落向地面，这是由于果实受到 的作用，这个力的方向总是 。
18. 重垂线在生活和生产中有广泛的应用，建筑工地上常用重垂线检查墙砌得是否 。
19. 恐龙的质量可达50t，则它的体重是 N，它相当于 个质量是50kg的同学的体重。
20. 甲、乙两物体的密度之比为3：2，体积之比为4：3，则它们所受的重力之比为 。
21. 正在工作的打桩机能将桩打入地下，这个事实说明 ，这种能叫做 。
三、说理题
22. 地球上几个地方的的苹果都可以“下”落（如图所示），从地球外面看，几个苹果下落的方向显然不同。那么，我们所说的“下”指的是什么方向？你能说出位于地球南北极极点上的物体，与位于地球赤道上的物体，它们重力的方向相差多少吗？地球上不同位置处物体重力的方向之间的关系是怎样的？（7分）
23. 做一个简单的验证重力方向的实验可以创设一个水平面：取一个玻璃水槽，在槽中盛入一定量的水。这样，槽中静止的水面即是一个水平面。如图所示，在缓慢改变木板倾角的过程中，让小球始终位于玻璃水槽内的水中，再用量角器即可测量出悬线与槽中水面的夹角始终为90度，由此可确定悬线的方向，即得出重力的方向。这个方向应该是怎样的一个方向？（8分）
四、计算题
24. 一辆汽车能装3000kg的货物，能否运载重为28420N的一台拖拉机？（试用两种方法计算说明）（9分）
【试题答案】
一、选择题（3分×10=30分）
|
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
答案 |
D |
D |
B |
C |
B |
C |
A |
D |
A |
A |
二、填空题（每空2分，共46分）
11. 形变 弹力
12. 在一定范围内拉力越大弹簧被拉得越长 弹簧测力计
13. （1）分度值 指在零刻度线处
（2）测量范围
（3）在同一直线上
（4）垂直
14. 0~1N 0. 1N 0. 6N
15. 弹性势能
16. 地球吸引而使物体受到的力，弹簧测力计
17. 重力 竖直向下的
18. 竖直
19. 4.9×105 1000
20. 2：1
21. 被举高的物体具有能量，重力势能
三、说理题
22. 竖直向下（即与水平面垂直）或者指向地心
相差90° 都是指向地球的球心
23. 重力的方向：竖直向下即与水平面垂直
四、计算题
24. 法一：将质量转化成重力
法二：将重力转化成质量
解题过程中都要注意用公式：G=mg或者变形
答略