弹力弹簧测力计
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弹力弹簧测力计弹力的定义弹力是指受到变形后,物体发生弹性变形的回复力。
在物理学中,弹力属于一种反向的力,当物体发生弹性变形后,会产生相反的弹力以抵抗变形。
常见的弹性变形包括压缩、拉伸和扭曲。
弹簧测力计的原理弹簧测力计是一种测量力、压力、重力等物理量的仪器。
其原理基于胡克定律,即物体的弹性形变与所受力的大小成正比。
弹簧测力计启动时,被测物体的力会使弹簧发生变形,并且变形的幅度与受力的大小成正比。
因此,通过测量弹簧的变形,就可以得出被测物体的力的大小。
弹簧测力计的构造是基于弹簧的弹性变形原理。
常见的弹簧测力计有拉伸式和压缩式两种。
拉伸式弹簧测力计采用一根弹性缠绕的钢丝作为弹簧,被测物体的重力或拉力会使钢丝产生变形,从而形成一个与所受力成比例的电信号。
压缩式弹簧测力计则是将被测物体压在测力计上,使内部的弹簧发生压缩变形,从而产生一个电信号。
弹簧测力计的应用弹簧测力计广泛应用于许多领域,特别是在机械制造和材料测试中。
下面我们分别介绍它们的应用。
机械制造中的应用在机械制造中,弹簧测力计通常用于测量机械元件的强度和性能。
例如,它们可以用于测量机床切削刃和剪刃的硬度和强度。
弹簧测力计也可以用于测量汽车发动机和制动器的力和压力。
材料测试中的应用材料测试中,弹簧测力计通常用于测试材料的抗拉强度、压缩强度和剪切强度。
材料测试通常需要通过拉伸弹簧和压缩弹簧来测量材料的力和应力。
弹簧测力计还可以用于测量材料的硬度。
弹簧测力计的优势和缺点弹簧测力计具有许多优点和缺点。
下面我们分别介绍它们。
优势弹簧测力计具有以下优势:•精度高:弹簧测力计的精度高,可以用于测量一系列力的大小和方向。
•结构简单:弹簧测力计的结构简单,易于使用和维护。
•反应迅速:弹簧测力计的反应速度快,对瞬时力的测量有明显优势。
•成本低:弹簧测力计的成本低,适合于在不同领域广泛运用。
缺点弹簧测力计的缺点主要包括:•精度受限:弹簧测力计的精度受到弹簧的质量影响,因此其精度相对于其他高端测力仪器有所限制。
沪科版八年级第六章《熟悉而陌生的力》6.3 弹力与弹簧测力计【知识梳理】一、物体的形变(根据能否恢复原状分类)1.弹性形变:物体受力发生形变,当力撤去后,物体能够恢复原状的形变称为弹性形变。
例:气球、篮球形变。
2.塑性形变:物体受力发生形变,当力撤去后,物体不能自行恢复原状的形变称为塑性形变。
例:橡皮泥、面包形变。
3.弹性:物体发生弹性形变后能够自行恢复原状的性质,叫做弹性。
二、弹力1.定义因物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
阐述:弹力即发生弹性形变的物体,为了恢复原状从而施加给与其接触物体上的力。
例:用手把气球压扁,气球发生的是弹性形变,气球想要恢复原来的球形,从而给手施加的力。
2.弹力产生的条件接触并且产生弹性形变(即接触并挤压)3.弹力的三要素① 方向: 垂直于接触面 ② 作用点:作用于接触面上③ 大小:在一定限度内(弹性限度内),弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大(即弹力的大小与弹簧伸长的长度成正比)。
三、弹簧测力计1.原理:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与所受到的拉力大小成正比。
2.使用使用前:要看清楚弹簧测力计的量程和分度值。
使用时:{与恢复原状方向相同与发生形变方向相反}①选:估计待测力的大小并根据弹簧测力计的量程与分度值选择合适的弹簧测力计②调零:a、上下拉动挂钩,防止弹簧测力计卡壳b、将指针调节至零刻度线处③测量:弹簧测力计轴线方向要与被测力方向保持相同。
(所以,弹簧测力计的摆放方向可以是任意方向,由被测力的方向决定)④读数:a、待指针静止时再读数b、视线与刻度盘垂直。
【易错点】弹簧在弹性限度内,伸长的长度才与受到的拉力大小成正比。
当弹簧所受的拉力超过一定范围后,弹簧不能恢复到原来的长度。
【规律总结】弹力时接触力。
弹力产生的条件是:物体相互接触并发生弹性形变(包括人眼不易观察到的物体的微小形变)。
拉力、推力、压力、支持力都属于弹力。
【典例分析】1.(2022·江苏扬州·中考真题)利用一根长橡皮筋自制简易测力计,装置如图1所示。
§7.3弹力弹簧测力计
一、弹力
1.弹力:物体在受力发生形变时,要恢复原状
.....施加
....,就会对跟它接触的物体力,这种力就叫做弹力。
拓展:弹性形变:物体受外力作用发生形变,撤去外力后,能恢复原状的形
变。
塑性形变:撤去外力后,不能恢复原状的形变。
2.产生弹力的条件:①相互接触②发生弹性形变
3.弹力的三要素
①大小:取决于物体所发生的弹性形变的大小,在弹性限度内
......,物体的形变越大,产生的弹力越大。
②方向:始终与物体发生弹性形变的方向相反
..。
..,且与接触面垂直
③作用点:作用在施加外力的物体上,可等效在接触面上的一点。
4.拉力、压力、支持力都属于弹力。
二、弹簧测力计
1.工作原理:在一定范围内
........,弹簧受到的拉力越大,弹簧的......(在弹性限度内)
伸长就越长(弹簧的伸长与其受到的拉力成正比)。
2.使用方法
(1)使用前:①观察量程和分度值,便于读数
②观察指针是否指在零刻度线位置,若不在零刻度线位置,需
要将测力计在受力方向
....上调零,使指针调到零刻度线位置。
③轻轻来回拉动挂钩几次防止弹簧卡壳
(2)使用时:①测力时,要使弹簧的伸长方向跟所测力的方向一致,弹簧不要靠在刻度板上
②测力时,所测得力不要超过它的量程,以免损害弹簧测力计
③读数时,视线要正对指针所指刻度线,待指针稳定后再读
数。
3.种类:条形盒测力计、平板测力计、圆筒测力计等。
一、教学内容本节课的教学内容来自于苏科版物理八年级下册第八章第一节“弹力和弹簧测力计”。
本节课主要介绍了弹力的概念、弹簧测力计的制作原理和用法。
具体内容包括:1. 弹力的概念:弹力是物体由于形变而产生的力,它的大小与物体的形变量有关,方向与形变方向相反。
2. 弹簧测力计的制作原理:弹簧测力计是利用弹簧的弹性变形来测量力的大小的仪器。
在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
3. 弹簧测力计的用法:使用弹簧测力计时,要使其轴线与力的方向一致,避免弹簧与外壳发生摩擦,读数时要注意视线与指针相平。
二、教学目标1. 让学生了解弹力的概念,掌握弹簧测力计的制作原理和用法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力和团队协作能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:弹簧测力计的制作原理,如何正确使用弹簧测力计。
2. 教学重点:弹力的概念,弹簧测力计的制作原理和用法。
四、教具与学具准备1. 教具:弹簧测力计、挂绳、钩码、教学课件。
2. 学具:学生实验用具(包括弹簧测力计、挂绳、钩码等)。
五、教学过程1. 实践情景引入:让学生观察生活中常见的弹簧,思考弹簧是如何产生弹力的。
2. 讲解弹力的概念:通过讲解和示例,使学生理解弹力的概念。
3. 介绍弹簧测力计的制作原理:讲解弹簧测力计的工作原理,让学生明白它是如何测量力的大小的。
4. 演示如何正确使用弹簧测力计:教师进行示范操作,讲解使用方法和注意事项。
5. 学生实验:让学生分组进行实验,亲自动手操作弹簧测力计,观察和记录实验数据。
6. 例题讲解:选取典型例题,讲解如何运用弹簧测力计测量力的大小。
7. 随堂练习:让学生完成课后练习题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 弹力概念:物体由于形变而产生的力特点:大小与形变量有关,方向与形变方向相反2. 弹簧测力计制作原理:弹簧的伸长量与所受拉力成正比用法:轴线与力的方向一致,避免摩擦,视线与指针相平七、作业设计1. 作业题目:(1) 简述弹力的概念及其特点。
弹力与弹簧测力计认知目标:1. 了解什么是弹性形变2. 知道弹力,知道在在一定的范围内,拉力越大,弹簧被拉得越长3. 知道弹簧测力计的原理4. 会正确使用弹簧测力计导学领你登堂入室预习效果反馈:答案与启示:1.物体形状或体积的改变,叫1.答案:形变;弹力;弹力做。
使物体发生形变的提示:形变可分为弹性形变和非力,这个力叫,拉力、弹性形变压力都属于。
2.测量力的工具叫,实验室中最常用的测量力的工2.答案:测力计,弹簧测力计具是。
3.用力拉弹簧测力计,撤去拉力后弹簧不能恢复原状,说明加3.答案:超过它的量程在弹簧测力计上的力。
提示:超过弹簧秤的量程会损坏弹簧测力计4.弹簧测力计是利用的性质制成的,弹簧测力计的刻度4.答案:在一定的范围内,弹是______(选填簧受到的拉力越大,弹簧被“匀称”或“不匀称”)的。
拉得越长,均匀的5.使用弹簧测力计时,先要使测力计的示数为零,这个过程5.答案:校零,一致叫,测量时要使弹簧的伸长方向与拉力方向。
讲学与你共同探究坚信你能行勤奋才会赢一、知识要点精讲【触类旁通】1.认识弹力: 1.接触的物体一定会产生弹力吗(1)弹性:物体在受力时会发生提示:不一定接触的物体只有相互形变,不受力时能恢复到原状的特挤压时才会产生弹力不挤压二者之间不会出现弹力性叫弹性,这时候发生的形变叫做【能力测试】弹性形变。
例如:被压弯的弹簧,下列关于弹力产生条件的说法中,在力撤消后会恢复原状,这种形变正确的是()就是弹性形变,使物体具有这种形A. 物体间不相互接触,也能产生弹变的特性就是弹性。
力(2)弹力:物体由于弹性形变而 B. 只要两物体接触就一定会产生弹产生的力叫做弹力。
力两个物体间要产生弹力,必须要 C. 只有弹簧才能产生弹力互相接触,并且互相挤压,而发生D. 两个物体直接接触且互相挤压发弹性形变才行。
平常所说的压力、生形变时才会产生弹力支持力、绳的拉力等,其实质都是答案: D弹力。
【触类旁通】2.弹力的性质:用两只手拉一根弹簧的过程中,刚开在弹性限度内,弹簧所受拉力越始时不太费力,以后越拉越费力,为大,弹簧伸得越长。
弹力、弹簧测力计学习目标:1、知道什么是弹力,弹力产生的条件,2、知道弹性形变越大,弹力越大。
3、能正确使用弹簧测力计知识讲解:弹力:日常生活中有些东西在受力时会发生形变。
不受力时又恢复到原来的状态。
比如说拉橡皮筋,橡皮筋变长,发生形变,松手后,橡皮筋又恢复了原状;用力掰尺子,尺子变弯,松手后,尺子又恢复原状;用力拉弹簧,弹簧变长,松手后又恢复原长。
物质的这种特性我们叫做弹性。
而像橡皮泥,泥巴等撤去力之后不能恢复成原来的样子,像这样形变后不能自动恢复原来形状的特性叫做塑性。
产生:力的作用是相互的,有弹性的物体只有在受力的作用时才发生形变,没有力的作用时没有形变。
物体对弹簧产生力的作用使其形变,弹簧必然会对视力物体产生一个反作用力。
这个反作用力就是弹力任何物体只要发生形变就一定会产生弹力,日常生活中经常遇到的支持物的压力、绳的拉力等,其实质都是弹力。
弹力在生活中有广泛的应用,比如说我们用的自动铅笔和一些圆珠笔里面要利用弹簧的弹力。
跳水运动中1m板和3 m板的跳水都是利用了弹力。
射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去。
撑杆跳高运动员利用了杆形变后产生的弹力。
体操比赛中。
跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空,跳远运动员也要利用踏板的弹力。
自行车的支架上也有利用弹簧的弹力。
拉力器也是利用了弹簧的弹力。
弹簧测力计的制作和使用:制作原理:弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。
F=k·ΔLF:弹力k:弹性系数ΔL:弹簧的伸长量自制弹簧测力计:将一块光洁平整的硬纸板竖直地固定在铁架上。
再将一根带有挂钩的弹簧的上端固定。
在纸板上。
弹簧自然下垂时记下弹簧最下端的位置,在纸板上作好记号。
分别将0.5N、1 N、1.5 N、2 N的钩码依次挂在弹簧上,并在硬纸板上分别记下弹簧最下端对应的位置。
用刻度尺测量硬纸板上相邻两个记号间的距离是相等的,所以弹簧伸长的长度和所受的力是成正比的,因此我们把每相邻的两个记号间又平均分成了5等份,这样测量时将更为精确。
《弹力弹簧测力计》教学设计与反思【教材分析】:本节课是《十三章力和机械》中的第一节,本章介绍了三种常见的力,弹力、重力、摩擦力,弹力是一种应用广泛的力,与学生生活联系紧密;跳板跳水,跳板发生弹性形变,产生弹力,撑杆跳高同学们对此印象也很深,弹簧处处可见,所以放到了第一节,兴趣较浓,弹力又是一种较复杂的力,对学生的认知水平要求较高。
因此教材根据初中学生的实际需要出发,对弹力的概念只要求学生“了解”,而将重点放在弹簧测力计的认识和使用上。
这种编排方式充分体现了“从生活走向物理,从物理走向生活”这一课标理念。
【学生学情】:通过前面学习,学生已有一定的力的知识储备,知道可从力的作用效果来认识力的产生;对弹力的感性认识也较好,生活中形形色色的弹簧也是随处可见,因此教学中可以很自然的激发出学生热爱物理、探索物理的情感。
【教学目标】:知识和技能1.通过实验知道弹性、塑性,物体发生弹性形变时能产生弹力及弹力产生的条件,力的单位。
2.通过实验探究知道弹簧测力计测力的原理。
3.会正确使用弹簧测力计测量力的大小。
过程与方法1.通过探究物体形变大小与外力的关系,领悟弹簧测力计原理2.通过观察和对比,认识弹簧测力计的构造和使用方法3.通过实验操作学会用弹簧测力计测量力的大小情感态度与价值观:利用测力计的制作和设计,测头发承受的最大拉力的实验,培养学生乐于参与,勇于创新的意识和设计、制作的能力。
重点弹簧测力计的正确使用。
难点弹力的概念及产生条件。
教具准备教师拉力器、微小形变演示器、形形色色的弹簧测力计、橡皮泥、气球学生握力计、橡皮筋、钢尺、钢锯条、带指针的弹簧、钩码、刻度尺、木板、头发、橡皮泥、气球教学方法实验探索法、引导法设计思想屏幕展现、动手实验,创设丰富的弹力环境,引导学生进入学习情境,激发学生学习弹力的浓厚兴趣。
通过教师演示和学生实验,探究弹簧测力计的使用过程从而进一步掌握使用测量工具的基本方法。
培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感,培养学生探索新器件的能力。
【学习过程】一、课前预习(学生阅读教材,查阅资料)。
二、课堂探究(师生共同讨论完成)1、创设情境引入新课屏幕展示撑杆跳高、弓箭射击、郭晶晶的跳板跳水,请同学们思考它们都有什么共同特征?从而引出本节课题。
2、进行新课请同学们利用你桌子上的东西试一试,看还有哪些物体有类似以上弓箭、撑竿、跳板的特征.学生实验1:压气球或拉橡皮筋、弹簧,压弯钢尺、钢锯条请同学们压气球或拉橡皮筋、弹簧,压弯钢尺、钢锯条,仔细观察它们的变化,体会你的感受,然后谈谈你的发现。
学生回答:手压气球,气球会;手拉橡皮筋,橡皮筋会;手拉、压弹簧,弹簧会;撤去外力就完全恢复原来的形状,这种形变叫______ _形变。
教师提出问题:坚硬的物体是否也会发生形变呢?(如课桌)教师演示微小形变演示器学生实验2:手压橡皮泥,和上面的实验对比发现了什么?教师指出这样的形变和弹性形变不一样,我们把物体的这种特性叫做______ ___。
演示实验(1)放在平面上静止的小车,用手推动后运动起来,说明了什么?(力改变了小车的运动状态)(2)将小车和一端固定、处于自由伸缩状态的弹簧挨放在一起,小车的运动状态怎样?(运动状态不会改变).(3)将小车和一端固定且被拉伸、压缩的弹簧挨放在一起,松开弹簧后,弹簧恢复原状,小车的运动状态怎样?分析上面的实验,你有什么收获吗?(被拉长或被压缩的弹簧会使跟它接触小车运动,说明小车受到了力的作用)分析生活实例1跳水运动员踩踏跳板,发生弯曲的跳板会把跟它接触的运动员弹起,说明运动员受到了力的作用。
2拍皮球,球落地发生弹性形变,当它恢复形变时,对跟它接触的地面也会产生力的作用这些力就是弹力。
总结:1、弹力的定义:物体发生弹性形变,由于要恢复原状,对接触它的物体会产生力的作用,这种力就叫弹力.2、弹力产生条件:接触、发生弹性形变3、从生活实例分析弹力大小的影响因素4、从弹力的产生分析压力、支持力、拉力实质都是弹力教师指出:弹力在生活中有广泛的应用,例如弹簧玩具小汽车,给它上弦后,放在地上就会自己前进,你知道生活中还有哪些地方用到弹力?(学生畅所欲言,和同学们分享)学生实验3:探究橡皮筋、气球形变大小与外力的大小的关系提出问题:形变大小与外力的大小有没有什么关系?猜想:形变大小与外力的大小有关系。
进行实验:1、用大小不同的力拉橡皮筋,用的力越大,橡皮筋伸长就。
2、用大小不同的力压气球,用的力越大,气球形变大小。
结论:通过以上两个实验说明。
演示实验:一根弹簧我用小力拉,看弹簧的伸长量,我用一大力拉,看弹簧的伸长量说明了什么问题?(我们可以根据弹簧伸长的长度来判定力的大小).教师提出问题:同学们可不可以根据这样的原理来自己制作一个测力计呢? 大家讨论一下。
学生实验4:探究带指针的弹簧形变大小与拉力大小的关系1、用刻度尺测出弹簧的原长2、在弹簧的挂钩上分别挂上一个、两个、三个、四个、五个钩码(每个钩码0.5N )分别测出弹簧的长度,算出弹簧的伸长3、自己设计表格记录数据4、分析实验数据得出结论5、制作弹簧测力计:根据上面实验在弹簧一面贴上纸板,画上刻度,然后用它测量头发的拉力总结:弹簧测力计的构造、原理、使用(出示形形色色的弹簧测力计)1、弹簧测力计的构造(弹簧、挂钩、拉环、刻度、指针)2、弹簧测力计原理(在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大它的伸长也就越长即拉力和伸长成正比)3、弹簧测力计的正确使用方法:(1)观察你们的弹簧测力计,说说量程和分度值分别是多少?___________ _____(2)怎样校零?_______________________________(3)测量时,要使弹簧测力计受力方向沿弹簧的___轴线_____方向;观察时,视线必须与刻度盘垂直。
学生活动:1、弹簧测力计的使用:请同学们用弹簧测力计来测量一下桌子上物品的重量,在水平桌面上拉动文具盒的力等等。
2、出示握力计,指出它是弹簧测力计的一种,同学们用握力计测一下自己左右手的握力,提高他们学习的兴趣。
3、寻找你身边1N的物体知识应用1.关于弹力的说法正确的是()A.只有弹簧、橡皮筯才能产生弹力B.只要物体发生形状变化就会产生弹力C.弹力的大小只跟物体形状变化的程度有关D.任何物体都有一定的弹性限度,因此弹力不可能无限地大2.下列不是弹力的是()A.重力B.绳子对重物的拉力C.绷床对小孩的向上的力D.沙发对人的力3.关于弹簧测力计的认识,正确的是()A.弹簧测力计上的测量限度就是弹性限度B.弹簧测力计的刻度是均匀的,因为弹簧的长度跟受到的拉力成正比C.弹簧的伸长跟受到的拉力成正比,这就是弹簧测力计的原理D.弹簧测力计是用弹簧做成的,因此就可以用弹簧来测量力4.利用弹簧测力计来测量力的大小,它利用了力的作用效果中的()A.力可以改变物体的运动状态B.力可以改变物体的运动速度C.力可以改变物体的运动方向D.力可以改变物体的形状能力提高5.下列物体发生了弹性形变的是()A.用手捏橡皮泥B.自行车的座板坐久了与新的时候不一样了C.玩弹弓时不小心把橡皮筯拉断了D.王强同学锻炼身体时用力拉的弹簧健身器6.如果用F表示拉力,用L0表示弹簧长度,用L表示弹簧伸长后的长度,△L表示弹簧受拉力后的伸长量,则()A.F与L0成正比B.F与L成正比C.F与△L成正比D.以上均不对7.现在有甲、乙两根性质完全相同的弹簧,用甲来做实验,测得弹簧上所请根据要求回答出下列问题:(1)用乙弹簧做弹簧测力计,测量限度是________。
(2)在右图中写出弹簧测力计刻度面板上相应的量值(3)为什么只能用乙弹簧来做弹簧测力计而不能用甲来做?探究应用8.给你几个已经知道质量的钩码,请你再选择二至三种辅助材料,利用我们常用的橡皮筯制作一个橡皮筯测力计来,说出你会怎么做?然后用它测量我们常用的钢笔、文具盒等的重量,再用弹簧测力计测一测,看有没有出入?制作橡皮筋测力计取等长等粗的橡皮筋三、四根,把它们的两端用细线扎在一起。
再仿照弹簧测力计的装置,选一块长方形的小木板,贴上白纸,用它作为悬挂橡皮筋的支架。
支架上方钉一个小钉子。
橡皮筋的上端就挂在这个钉子上。
在橡皮筋下端扎线处拴一根横放的小铁丝作指针。
在支架的白纸上,画出铁丝的原始位置。
用几个质量已知的钩码。
实验时,先将一个钩码挂在橡皮筋的下端,在支架的白纸上用横线画出铁丝的位置。
随后再挂2个、3个……画出若干横线。
算出每条横线代表的力的大小。
这就做成了一个橡皮筋测力计。
教学反思:在本节课的教学中,我使用了Powerpoint幻灯片。
开始我展现了射箭场面、撑杆跳高、郭晶晶的跳台跳水引入课题,激发了学生学习兴趣。
教学中,我设计了大量的活动。
让学生用所提供的器材自行设计实验,实验开放,培养学生的发散思维和创新意识;让学生制作弹簧测力计,仔细观察弹簧测力计,了解弹簧测力计的结构、单位,培养学生观察和归纳的能力;同时让同学们获得了成功的喜悦。
列举日常生活中的事例,是为了让学生联系实际、联系生活,体现物理教育的理念——从生活走向物理,从物理走向社会。
通过大量的学生实验、教师的演示实验,还有利于学生对概念、原理的理解和掌握,符合初中学生的认知特点,用Powerpoint幻灯片,展示与本节课教学内容相关的各种信息、图片,呈现本节课的一些知识,课本以外的一些内容,大大增加课堂容量,增大信息密度,提高课堂教学效率,丰富学生的学习内容。
在巩固练习中我还设计了具有梯度的题目,遵循了循序渐进的原则,最后设计了课外探究实验,激发提高了全体同学们动手操作的能力,合作的能力,知识的实际运用能力。
此外在这节课的教学中,我发现自己在语言还有一点琐碎、不太严谨;在组织学生进行自主学习“寻找你身边1N的物体”活动中,应该老师先举例,让同学们有个感性认识,收到的效果会更好。