新人教版高一物理必修1第三章重难点：弹力

新学年度第一学期已经开学，新学年、新方向、新规划。许多同学迫不及待地迎接新的学习旅程。为了帮助大家更好地掌握新人教版高一物理必修1第三章的重难点内容，我们将详细探讨“弹力”这一重要概念，并通过实例和练习题加深理解。希望同学们能够认真阅读并收藏这些内容，为今后的学习打下坚实的基础。

1. 弹力的概念与性质

（1）弹力的定义

弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。在物理学中，弹力是一个非常重要的概念，它不仅存在于日常生活中常见的弹簧、橡皮筋等物体上，还广泛应用于工程结构、机械设计等领域。例如，桥梁的支撑结构、汽车的减震系统等都离不开对弹力的理解和应用。

（2）弹力的大小、方向和产生的条件

- 弹力的大小：弹力的大小与物体的材料特性、形变程度等因素密切相关。不同材料的弹性模量不同，因此在同一外力作用下，不同材料的物体产生的弹力也会有所不同。一般来说，材料越硬，其弹性模量越大，单位形变所产生的弹力也就越大。此外，物体的形状和尺寸也会影响弹力的大小。

例如，一根细长的弹簧比一根粗短的弹簧更容易拉伸，但后者在相同拉力下的形变量较小。

- 弹力的方向：弹力的方向总是与形变的方向相反，即与物体恢复原状的方向一致。当物体受到外力作用发生形变时，内部会产生一种试图恢复原状的力，这就是弹力。例如，当我们用手压一个气球时，气球表面会凹陷下去，此时气球内部产生的弹力方向是指向外部的，试图将气球恢复到原来的圆形状态。

- 弹力产生的条件：要产生弹力，必须满足两个基本条件：一是物体之间必须接触；二是接触点处必须发生弹性形变。只有当这两个条件同时满足时，才会产生弹力。例如，当我们用手指轻轻触摸一张纸时，纸张不会发生显著的形变，因此不会产生明显的弹力；而当我们用力按压桌面时，桌面会发生微小的形变，从而产生弹力。

2. 弹簧测力计的工作原理与使用方法

（1）测力计的基本概念

测力计是用于测量力的大小的工具。在物理学实验中，测力计是非常常用的一种仪器，可以帮助我们精确地测量各种力的大小。根据不同的工作原理，测力计可以分为多种类型，如弹簧测力计、电子测力计等。其中，弹簧测力计是最常见的一种，其原理简单易懂，操作方便，适合初学者使用。

（2）弹簧测力计的工作原理

弹簧测力计的核心部件是一根具有弹性的弹簧。根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。也就是说，当弹簧受到的拉力越大时，它的伸长量也越大。通过测量弹簧的伸长量，我们可以间接地得知所施加的力的大小。

具体来说，弹簧测力计的刻度是根据预先标定的弹簧伸长量与拉力之间的关系来设定的，因此可以直接读出力的数值。

（3）弹簧测力计的使用方法

正确使用弹簧测力计对于获得准确的测量结果至关重要。以下是使用弹簧测力计时需要注意的几个关键步骤：

- 校零：在使用弹簧测力计之前，首先要检查指针是否指在零刻度线的位置。如果不在零位，可以通过调整旋钮或按钮进行校零。这一步骤非常重要，因为任何初始偏差都会影响最终的测量结果。

- 确定量程：观察弹簧测力计的分度值和最大测量范围，确保被测力的大小不超过量程。如果被测力过大，可能会导致弹簧超出弹性限度，从而使测力计损坏或失去准确性。

- 沿轴线施力：测量时，应确保拉力的方向沿着弹簧的轴线方向，并且与被测力的方向保持一致。这样可以避免因角度偏差引起的误差。例如，在测量悬挂物体的重力时，应该让弹簧测力计垂直向下拉伸。

- 读数：读取测量结果时，视线应与指针对应的刻度线垂直，以确保读数的准确性。同时，注意不要让手指遮挡视线，以免影响读数。

3. 练习题解析

为了巩固对弹力和弹簧测力计的理解，下面提供几道同步练习题及其解析，供同学们参考。

题目1：下列说法中，正确的是( )

A. 力只能产生在相互接触的物体之间

B. 有受力物体，就必有施力物体

C. 施力物体施力在先，受力物体受力在后

D. 力是一个物体就能产生的，而并不得要其他物体的存在

解析：选项A错误，因为非接触力（如电磁力、引力）也可以存在；选项B正确，因为力是物体间的相互作用，必然涉及施力物体和受力物体；选项C错误，因为力的作用是同时发生的，不存在先后之分；选项D错误，因为力是物体间相互作用的结果，单个物体无法产生力。因此，正确答案为B。

题目2：关于形变，以下说法正确的是：( )

A. 物体发生形变，一定是受到力的作用

B. 用力压桌子，桌子是坚硬物体不会发生形变

C. 物体发生的形变只有弹性形变

D. 橡皮泥受到挤压后变形，它的弹性很好

解析：选项A正确，因为形变是由外力引起的；选项B错误，虽然桌子看起来坚硬，但在微观尺度上仍然会发生微小的形变；选项C错误，形变包括弹性形变和塑性形变等多种形式；选项D错误，橡皮泥的弹性较差，属于塑性材料。因此，正确答案为A。

题目3：一个弹簧挂30N的物体时,弹簧伸长1.2cm,若改挂100N的物体时,弹簧的总长为20cm,则弹簧的原长是( )

A. 12cm B. 14cm C. 15cm D. 16cm

解析：根据胡克定律，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。设弹簧的原长为L，则有：

\[ \frac{100 - 30}{1.2} = \frac{100}{x} \]

解得 \( x = 4 \) cm，即弹簧的伸长量为4cm。因此，弹簧的原长为：

\[ L = 20 - 4 = 16 \] cm

正确答案为D。

题目4：下列说法中正确的是( )

A. 弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长

B. 弹簧测力计的刻度可以用cm、mm等做单位

C. 弹簧测力计不能测量各种力

D. 能发生形变的弹簧只有拉伸时才能产生弹力

解析：选项A正确，因为在弹性限度内，弹簧的伸长量与拉力成正比；选项B错误，弹簧测力计的刻度通常以牛顿（N）为单位；选项C错误，弹簧测力计可以测量各种类型的力；选项D错误，弹簧在压缩时同样会产生弹力。因此，正确答案为A。

题目5：下列关于弹簧测力计的说法中错误的是( )

A. 弹簧测力计的刻度是均匀的

B. 弹簧测力计在任何情况下都可以拿来使用

C. 使用弹簧测力计前应轻轻地拉挂钩，以防卡住

D. 使用弹簧测力计时，挂钩不能与外壳相碰

解析：选项A正确，弹簧测力计的刻度是均匀的；选项B错误，弹簧测力计有量程限制，不能超限使用；选项C正确，轻拉挂钩可以防止卡住；选项D正确，挂钩与外壳相碰会导致测量不准确。因此，正确答案为B。

通过以上对弹力和弹簧测力计的详细介绍，相信大家对这两部分内容有了更深入的理解。弹力作为物理学中的一个重要概念，贯穿于多个学科领域，掌握好这一知识点对于后续学习有着重要意义。希望同学们能够在平时的学习中多加练习，灵活运用所学知识，不断提高自己的物理素养。

同时，也要及时调整自己的学习计划，提前做好准备，迎接更多的挑战。祝大家在新的学年里学业进步，取得优异的成绩！