弹力及弹簧测力计
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弹簧测力计的弹力是怎样产生的
弹簧测力计是一种常用的测量弹性变形的仪器,通常用于测量物体受到的力的大小。
弹簧测力计的原理是基于胡克定律,弹力是通过弹簧受到的拉伸或压缩产生的。
在使用弹簧测力计时,弹簧受到外力作用时,会发生形变,产生弹力,通过弹簧的形变量可以推算出所受外力的大小。
胡克定律
胡克定律是弹簧测力计工作原理的基础。
它描述了一根弹簧在弹性变形范围内的形变与所受外力的关系。
胡克定律的数学表达为F=kx,其中F表示所受外力的大小,k是弹簧的弹性系数,x是弹簧的形变量。
这意味着外力与形变量之间成正比,弹簧的弹性系数越大,弹簧所产生的弹力也越大。
弹簧测力计的结构
弹簧测力计通常由弹簧、固定座和测力表组成。
当外力作用在弹簧上时,弹簧产生形变,使得测力表指针指示出受力大小。
弹簧的弹性系数取决于弹簧的材料和工艺,一般通过精密的校准可以得到较为准确的测量结果。
弹簧的形变过程
弹簧在受到外力时,会产生形变,这是由于弹性变形的特性。
当外力作用在弹簧上时,其分子间的距离发生变化,弹簧分子受到扭曲和位移,形成了弹性势能。
一旦外力消失,弹簧会重新回到原来的形状,释放储存的弹性势能,此时称为恢复力。
弹力的应用
弹簧测力计的弹力原理不仅应用于测力仪器,也广泛应用于各种机械和工程领域。
例如,弹簧在汽车悬挂系统中起到减震和支撑的作用;在工业生产中,弹簧也常用作紧固元件和控制元件。
因此,弹簧测力计的弹力产生是基于弹簧的弹性变形原理,通过对形变量的测量可以精确地获取所受外力的大小,是一种常用的测力工具。
弹力与弹簧测力计一、教学目标1. 知识与技能:理解弹力的概念,知道弹力是物体因发生弹性形变而产生的力。
掌握弹簧测力计的基本构造、原理和使用方法。
能够使用弹簧测力计测量力的大小。
2. 过程与方法:通过观察和实验,培养学生的观察能力和实验操作能力。
引导学生学习利用弹簧测力计测量力的大小,并分析结果。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理学习的兴趣,认识到弹力在日常生活中的应用。
培养学生科学探究的精神和严谨的实验态度。
二、教学重点与难点1. 教学重点:弹力的概念、弹簧测力计的使用方法和测量原理。
2. 教学难点:理解弹力与弹性形变的关系,正确使用弹簧测力计进行测量。
三、教学准备1. 多媒体课件,包含弹力的概念、实例和弹簧测力计的介绍。
2. 实验器材,如弹簧测力计、各种弹性物体(如橡皮筋、弹簧等)、钩码等。
四、教学过程1. 导入新课通过提问导入:“同学们,你们在生活中遇到过哪些物体可以产生弹力?”引导学生思考弹力的存在和表现形式。
展示一些与弹力相关的生活实例图片,如弹簧床、橡皮筋等,激发学生的学习兴趣。
2. 新课讲解弹力的概念:介绍弹力是物体因发生弹性形变而产生的力,强调弹性形变与弹力的关系。
弹簧测力计的构造和原理:详细解释弹簧测力计的基本构造和工作原理,包括弹簧的伸长与受力成正比的关系。
弹簧测力计的使用方法:演示如何正确使用弹簧测力计测量力的大小,包括调零、挂钩码、读数等步骤。
3. 实验探究分组实验:让学生利用弹簧测力计测量不同物体的重力,感受力的大小与弹簧伸长的关系。
演示实验:教师演示弹性物体的形变与弹力的关系,帮助学生理解弹力与弹性形变的概念。
4. 课堂练习与讨论提供一些与弹力相关的练习题,让学生尝试解答并讨论。
鼓励学生分享自己在实验中遇到的问题和解决方法,以及使用弹簧测力计的心得体会。
5. 课堂小结与延伸总结本节课的主要内容,强调弹力的概念和弹簧测力计的使用方法。
鼓励学生课后继续观察生活中的弹力现象,并尝试用所学知识进行解释和分析。
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。
初中弹力与弹簧测力计教案教学目标:1. 了解弹力的概念、产生条件和作用效果。
2. 掌握弹簧测力计的原理和正确使用方法。
3. 培养观察、实验和分析问题的能力。
教学重点:1. 弹力的概念和产生条件。
2. 弹簧测力计的原理和正确使用方法。
教学难点:1. 弹簧测力计的制作原理。
教学准备:1. 弹簧测力计若干个。
2. 实验器材:绳子、挂钩、重物等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾力的概念,复习力的作用效果。
2. 提问:生活中有哪些现象涉及到弹力?二、探究弹力的产生条件和作用效果(15分钟)1. 学生分组讨论,总结弹力的产生条件和作用效果。
2. 各组汇报讨论结果,教师点评并总结。
三、认识弹簧测力计(15分钟)1. 介绍弹簧测力计的结构、原理和正确使用方法。
2. 学生分组实验,观察弹簧测力计的读数变化,体会测力原理。
3. 各组汇报实验结果,教师点评并总结。
四、探究弹簧测力计的制作原理(15分钟)1. 学生分组讨论,分析弹簧测力计的制作原理。
2. 各组汇报讨论结果,教师点评并总结。
五、应用与拓展(15分钟)1. 学生分组设计实验,利用弹簧测力计测量不同力的大小。
2. 各组汇报实验结果,教师点评并总结。
六、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,引导学生总结弹力和弹簧测力计的知识。
2. 强调弹簧测力计的正确使用方法和注意事项。
教学反思:本节课通过引导学生回顾力的概念,复习力的作用效果,引出弹力这一主题。
通过分组讨论、实验和汇报,让学生深入了解弹力的产生条件和作用效果,掌握弹簧测力计的原理和正确使用方法。
在探究弹簧测力计的制作原理环节,学生分组讨论,分析弹簧测力计的制作原理,提高学生的分析问题能力。
最后,通过应用与拓展环节,让学生动手实践,设计实验,测量不同力的大小,巩固所学知识。
整个教学过程中,注意调动学生的积极性,引导学生主动参与课堂讨论和实验,培养学生的观察、实验和分析问题的能力。
同时,强调弹簧测力计的正确使用方法和注意事项,让学生在实际操作中避免错误。
弹力和弹簧测力计知识精讲1、弹力(1)形变:物体形状的变化叫做形变,形变分为弹性形变和塑性形变。
(2)弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。
注:①当发生了弹性形变的物体要恢复原来的形状时,就会对跟它接触的物体产生力的作用,这个力就是弹力。
②弹力产生的条件:接触、挤压和弹性形变。
③物体的弹性有一个限度,超过这个限度就不能恢复到原来形状,这个限度叫做弹性限度。
2、弹簧测力计(1)原理:在一定范围内拉伸弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长越大。
(2)使用方法:①了解弹簧测力计的量程和分度值。
②使用前要校零③测力时,要使弹簧轴线方向跟测力的方向在同一条直线上,弹簧不要靠在分度盘上。
使用前要轻轻拉动几下,防止弹簧卡壳。
基础巩固1.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另一端,下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是()A.手对弹簧的拉力B.弹簧对手的拉力C.墙对弹簧的拉力D.以上说法都正确2.图中所示的各力中,不属于弹力的是()A.推土机对泥土的推力B大象对跷跷板的压力C地球对月亮的引力D孩子对小车的拉力3.关于弹力,下列说法错误的是()A.弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用B.压力、支持力、拉力都属于弹力C.在弹性限度内,同一弹簧受到的拉力越大伸长越长D.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力4.关于弹簧测力计的说法中,不正确的是()A.弹簧测力计是常见的测力计B.弹簧测力计的最大刻度就是它的量程C.弹簧测力计的刻度是不均匀的D.弹簧测力计的刻度是根据弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比的原理制成的5.弹簧测力计是科学实验中常用的仪器.下列关于其它的说法中不正确的是()A.称量物体前首先应估计被测力的大小,以免超过量程B.称量前,要轻轻拉动几下弹簧,这是为了避免弹簧卡在外壳上C.只要弹簧不断,可以朝任意方向拉动弹簧测力计D.弹簧测力计的工作原理是在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比6.如图所示,用弹簧测力计测一物体所受重力,由图可知,物体所受重力为N,重力的施力物体是.(第6题)(第7题)(第8题)7.如图,用手拉弹簧时,弹簧发生形变后会对手产生力,这个力的方向与手的拉力方向.(填“相同”或“相反”)8.如图所示跳板被跳水运动员压弯,被跳水运动员压弯的跳板具有;跳板对运动员产生的力叫力.能力提升1.在图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是()A.B.C.D.2.为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系,选取弹簧和测力计进行实验,在实验过程中应控制不变的量是()A.弹簧长度 B.弹簧材料 C.弹簧伸长量D.拉力3.下列四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,受水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是()A.B.C.D.4.有一把弹簧秤,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2N的位置上,此时用手拉弹簧秤的秤钩,使弹簧秤的示数为4N,则手拉弹簧的力是()A.4.2 N B.4 N C.3.8 N D.无法判断5.如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为()A.0N B.2N C.4N D.8N6.一根长8cm的弹簧,当所受拉力8N时,长度变为12cm,当长度变为14cm时所受拉力是()A.10N B.12N C.14N D.20N7.如图所示,甲、乙二人用大小相同的力F1和F2沿相反方向水平拉一弹簧测力计,若F1=F2=10N.这时弹簧测力计的示数是N.8.科技小组同学自己动手制作弹簧测力计.他们选用两根弹簧甲和乙进行测试:当在弹簧的下端挂相同的钩码时,两根弹簧的伸长不同,并绘出如图所示的图象,分析其中一根弹簧的实验图象得到结论是.若他们要制作量程较大的弹簧测力计应选弹簧;若要制作精确度较高的弹簧测力计应选弹簧.(以上两空均选填“甲”或“乙”)课后作业1.如图所示的四个力中,不属于弹力的是()A跳板对运动员的支持力B.弦对箭的推力C.熊猫对竹子的拉力D.地球对月球的吸引力2.关于下列测量仪器的说法错误的是()A.弹簧测力计使用前应先在受力方向上调零B.许多测量仪器的示数都是以长度的示数为基础的C.使用温度计时观察零刻度线没有意义D.使用天平时,游码的示数以左端所对刻度值为准3.几个同学用同一个弹簧拉力器比试臂力,拉力器上有三根弹簧,结果每个人都能把手臂拉直.则()A.臂力大的人所用的拉力大B.体重大的人所用的拉力大C.手臂长的人所用的拉力大D.每个人所用的拉力一样大4.小明使用弹簧测力计前发现指针指在0.4N处,没有调节就测一物体的重力,且读数为2.5N,则物体重力的准确值应为()A.2.1N B.2.5N C.2.7N D.2.9N5.有一自制弹簧测力计,量得弹簧原长8cm,当弹簧受到5N的拉力时,弹簧伸长2.5cm,则弹簧受力后长度变为14cm时,所受外力的大小应是()A.12N B.28N C.16N D.22N6.如图所示,将两只弹簧测力计A、B挂钩在一起,然后用手水平地左右拉弹簧测力计的圆环,当左边弹簧测力计A的读数为8N时,右边弹簧测力计B的读数及手对弹簧测力计的拉力分别是()A.8N,8N B.8N,16N C.0N,16N D.16N,8N7.弹簧测力计是利用弹簧受到的拉力越大,弹簧的越长的道理制成的.8.图中弹簧测力计的量程是,读数是N.(第8题)(第9题)9.图甲所示弹簧测力计测出物体所受的重力为 N.图乙表示一根弹簧在弹性限度内伸长的长度△l与所受拉力F之间的关系,由此图可以查出当这根弹簧伸长2cm时,所受拉力为N.10.如图所示,将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后用手水平地左右拉弹簧测力计的吊环,当弹簧测力计静止时,左边弹簧测力计的读数为3N,则右边弹簧测力计的读数为,拉力F2的大小为.。
弹力学习笔记教案弹力与弹簧测力计教案章节:一、弹力的概念与特点二、弹簧测力计的工作原理三、弹簧测力计的使用方法四、弹力与弹簧测力计的应用实例五、弹力与弹簧测力计的实验操作一、弹力的概念与特点教学目标:1. 理解弹力的概念2. 掌握弹力的特点教学内容:1. 弹力的定义:物体由于形变而产生的力2. 弹力的特点:接触力、相互作用力、可逆力、与形变量成正比教学活动:1. 引入讨论:什么是弹力?2. 讲解弹力的定义和特点3. 举例说明弹力的应用二、弹簧测力计的工作原理教学目标:1. 理解弹簧测力计的工作原理教学内容:1. 弹簧测力计的构成:弹簧、外壳、指针等2. 弹簧的弹性特性:弹簧的伸长与受到的力成正比教学活动:1. 介绍弹簧测力计的构成2. 讲解弹簧的弹性特性3. 演示弹簧测力计的工作原理三、弹簧测力计的使用方法教学目标:1. 学会正确使用弹簧测力计教学内容:1. 弹簧测力计的使用步骤:量程选择、校零、测量等2. 弹簧测力计的注意事项:避免超过量程、避免剧烈振动等教学活动:1. 讲解弹簧测力计的使用步骤2. 演示弹簧测力计的使用方法3. 学生分组练习使用弹簧测力计四、弹力与弹簧测力计的应用实例教学目标:1. 了解弹力与弹簧测力计在实际中的应用实例教学内容:1. 弹簧测力计在工程中的应用:如汽车悬挂系统、起重机械等2. 弹簧测力计在日常生活中的应用:如体重秤、弹簧拉力器等教学活动:1. 介绍弹力与弹簧测力计的应用实例2. 分析弹力与弹簧测力计在这些实例中的作用五、弹力与弹簧测力计的实验操作教学目标:1. 学会使用弹簧测力计进行实验操作教学内容:1. 弹簧测力计的实验操作步骤:安装、测量、记录等2. 弹簧测力计的实验注意事项:避免误差、保持测力计稳定等教学活动:1. 讲解弹簧测力计的实验操作步骤2. 演示弹簧测力计的实验操作3. 学生分组进行实验操作练习六、弹簧测力计的校准与维护教学目标:1. 学会如何校准弹簧测力计2. 了解弹簧测力计的维护方法教学内容:1. 弹簧测力计的校准步骤:使用标准力计进行校准2. 弹簧测力计的维护方法:定期检查、清洁、避免过度使用等教学活动:1. 讲解弹簧测力计的校准步骤2. 演示弹簧测力计的校准方法3. 介绍弹簧测力计的维护方法七、弹力与弹簧测力计在科学研究中的应用教学目标:1. 了解弹力与弹簧测力计在科学研究中的应用教学内容:1. 弹簧测力计在物理研究中的应用:如测量弹簧常数、研究物体受力情况等2. 弹簧测力计在其他科学领域中的应用:如生物力学、地球物理学等教学活动:1. 介绍弹力与弹簧测力计在科学研究中的应用实例2. 分析弹力与弹簧测力计在这些应用中的作用八、弹力与弹簧测力计的安全使用教学目标:1. 学会安全使用弹簧测力计教学内容:1. 弹簧测力计的安全使用原则:避免误操作、避免超出量程等2. 弹簧测力计的故障处理:如指针卡住、读数不稳定等教学活动:1. 讲解弹簧测力计的安全使用原则2. 演示弹簧测力计的安全使用方法3. 讨论弹簧测力计的故障处理方法九、弹力与弹簧测力计的综合练习教学目标:1. 巩固弹力与弹簧测力计的知识教学内容:1. 弹力与弹簧测力计的知识点回顾2. 综合练习题:如选择题、填空题、计算题等教学活动:1. 复习弹力与弹簧测力计的知识点2. 学生完成综合练习题十、弹力与弹簧测力计的学习总结教学目标:1. 总结弹力与弹簧测力计的学习内容教学内容:1. 学生总结弹力与弹簧测力计的知识点2. 分享学习心得与体会教学活动:1. 学生进行学习总结2. 分享学习心得与体会重点和难点解析一、弹力的概念与特点二、弹簧测力计的工作原理三、弹簧测力计的使用方法四、弹力与弹簧测力计的应用实例五、弹力与弹簧测力计的实验操作六、弹簧测力计的校准与维护七、弹力与弹簧测力计在科学研究中的应用八、弹力与弹簧测力计的安全使用九、弹力与弹簧测力计的综合练习十、弹力与弹簧测力计的学习总结全文总结和概括:本教案涵盖了弹力与弹簧测力计的多个方面,包括弹力的定义和特点、弹簧测力计的工作原理和使用方法、应用实例、实验操作、校准与维护、安全使用、综合练习以及学习总结。
弹力学习笔记教案弹力与弹簧测力计。
在弹力学中,弹簧测力计是一个重要的实验设备,它可以精确测量物体所受的弹性力。
本文将介绍弹力与弹簧测力计的相关知识,以及如何通过弹力学习笔记教案来提高学生的学习效果。
一、弹力的概念弹力是指物体变形后恢复原状所产生的力。
在受力作用下,许多物体会发生变形,如拉伸、压缩或弯曲。
这种变形是由于物体内部的原子和分子受到力的作用而出现的。
当物体受到拉伸或压缩力时,它们会发生变形并储存弹性势能。
当作用力消失后,物体会恢复到原来的形态并释放出储存的弹性势能。
这种恢复形态的过程就是弹力。
弹力的大小和物体的弹性系数有关。
弹性系数是物体受到力后变形程度与力之间的比值。
弹性系数越大,物体所产生的弹力也越大。
二、弹簧测力计弹簧测力计是一种测量物体弹力的工具。
它是由一根弹簧和一个指示装置组成的。
当物体受到作用力时,弹簧会发生变形。
这时,指示装置会测量弹簧的变形程度,并把它转化为力的大小。
弹簧测力计的测量范围比较广,可以测量从几毫克到几吨的力。
它也被广泛应用于许多领域,如机械制造、化工、建筑等。
三、弹力学习笔记教案弹力学习笔记教案是一种教学工具,它通过简化和概括复杂的弹力学理论和实验,帮助学生更好地理解弹力学的概念和原理。
它是一种非常实用的教学工具,可以提高学生的学习效果。
使用弹力学习笔记教案的好处包括以下几个方面:1.理解更快:弹力学习笔记教案可以帮助学生更快地理解复杂的理论和实验,节省学习时间。
2.巩固知识:弹力学习笔记教案可以帮助学生巩固已有的知识,并逐步深入了解弹力学的各个方面。
3.提高记忆力:通过弹力学习笔记教案,学生可以更方便地复习弹力学的各个知识点,从而提高记忆力。
4.激发兴趣:通过实践和演示等方式,弹力学习笔记教案可以帮助学生更好地体验弹力学的奥妙,从而激发他们的兴趣和热情。
弹力学习笔记教案是一种非常实用的教学工具,它可以帮助学生更好地理解弹力学的概念和原理,提高学习效果。
四、弹力学习笔记教案的设计设计一个好的弹力学习笔记教案需要考虑以下几个方面:1.确定教学目标:明确学生应该学会什么,以及通过什么方式达到这个目标。
《弹力与弹簧测力计》知识清单一、弹力1、定义物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
2、产生条件(1)两物体相互接触。
(2)物体发生弹性形变。
需要注意的是,相互接触的物体不一定产生弹力,只有当物体发生弹性形变时才会产生弹力。
比如,将一个物体放在水平的地面上,物体与地面接触,但如果地面没有发生形变,就不会产生弹力。
3、常见的弹力(1)压力:由于物体对支持面挤压而产生的力。
比如,放在桌子上的书对桌子产生的力就是压力。
(2)支持力:支持面对于物体的力。
桌子对放在上面的书的力就是支持力。
(3)拉力:通过绳索、线等对物体施加的力。
如用绳子拉物体时,绳子对物体产生的力就是拉力。
4、弹力的大小弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关。
形变越大,弹力越大;形变消失,弹力也随之消失。
5、弹力的方向(1)压力和支持力的方向总是垂直于接触面,并指向被压或被支持的物体。
(2)绳子拉力的方向总是沿着绳子并指向绳子收缩的方向。
二、弹簧测力计1、原理弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长的原理制成的。
2、构造主要由弹簧、挂钩、刻度盘、指针和外壳等组成。
3、正确使用方法(1)了解量程:所测力的大小不能超过弹簧测力计的量程。
(2)明确分度值:了解弹簧测力计的刻度每一小格表示多少牛。
(3)校零:测量前要使指针指在零刻度线处。
若有偏差,需要进行调零。
(4)测量时,要使弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向一致。
(5)读数时,视线要与刻度盘垂直。
4、误差分析(1)测量值小于真实值:可能是测量前没有校零,指针在零刻度线以下。
(2)测量值大于真实值:可能是测量前指针在零刻度线以上。
(3)测量时,弹簧测力计的弹簧与外壳之间有摩擦,会使测量值偏小。
5、拓展应用(1)可以测量物体的重力。
(2)可以测量水平方向的拉力。
(3)在一些实验中,还可以探究力与形变的关系。
三、实例分析1、比如在体育运动中,撑杆跳高运动员借助撑杆发生弹性形变产生的弹力,使运动员获得向上的动力,从而越过横杆。
弹力学习笔记教案弹力与弹簧测力计教案章节:第一章弹力的概念与性质教学目标:1. 让学生了解弹力的概念,理解弹力的产生条件和作用。
2. 掌握弹力的计算方法,能够运用弹力知识解决实际问题。
3. 理解弹簧测力计的原理,学会正确使用弹簧测力计。
教学内容:1. 弹力的概念:物体由于形变而产生的恢复力。
2. 弹力的产生条件:物体必须发生形变,且具有恢复形变的能力。
3. 弹力的作用:使物体恢复形变,维持物体的稳定。
4. 弹力的计算方法:F = kx,其中F为弹力,k为弹簧常数,x为形变量。
5. 弹簧测力计的原理:利用弹簧的弹性变形来测量力的大小。
6. 弹簧测力计的使用方法:正确安装弹簧测力计,避免超量程使用,保持测力计的清洁。
教学活动:1. 引导学生通过观察和实验,体验弹力的作用。
2. 让学生通过小组讨论,探究弹力的产生条件和作用。
3. 讲解弹力的计算方法,让学生进行实例计算。
4. 演示弹簧测力计的使用方法,让学生进行实际操作。
作业与评估:1. 让学生完成弹力计算的练习题。
2. 评估学生在实验中的操作能力和对弹力的理解程度。
教案章节:第二章弹簧测力计的使用与维护教学目标:1. 让学生掌握弹簧测力计的正确使用方法。
2. 了解弹簧测力计的维护保养知识,延长测力计的使用寿命。
教学内容:1. 弹簧测力计的正确使用方法:安装、校准、测量、读数。
2. 弹簧测力计的维护保养:清洁、防潮、避免剧烈震动。
教学活动:1. 演示弹簧测力计的正确使用方法,让学生进行实际操作。
2. 讲解弹簧测力计的维护保养知识,让学生了解如何延长测力计的使用寿命。
作业与评估:1. 让学生完成弹簧测力计使用与维护的练习题。
2. 评估学生在实验中对弹簧测力计的使用和维护能力。
教案章节:第三章弹力在日常生活中的应用教学目标:1. 让学生了解弹力在日常生活中的应用。
2. 培养学生运用弹力知识解决实际问题的能力。
教学内容:1. 弹力在交通工具中的应用:汽车弹簧、自行车减震器。
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。
弹力和弹簧测力计弹力测力计的原理和应用弹力测力计是一种用来测量物体受到的弹性变形或弹性力的仪器。
它通过测量物体受到变形产生的弹力来确定物体的重量或受力大小。
弹力测力计的原理基于胡克定律,即弹性物体的变形与受力成正比。
当一个物体受到外力作用时,会产生弹性变形,而这个变形所产生的弹力与外力成正比。
弹力测力计利用了这个原理,通过测量弹性变形所产生的弹力来确定物体受力的大小。
弹力测力计的应用非常广泛。
它被广泛用于工业生产中的吊重和测力实验,也被用于医学领域中的体重测量和力学研究中的力学实验等。
由于弹性测力计结构简单、使用方便,所以在实际应用中得到了广泛的应用。
弹簧测力计的原理和应用弹簧测力计是一种使用弹簧来测量物体受力大小的仪器。
它利用弹簧的弹性变形与受力之间的联系来测量物体所受到的力。
弹簧测力计的原理基于胡克定律,与弹力测力计类似。
弹簧测力计内部装有一个弹簧,当物体受到作用力时,弹簧会发生变形。
根据胡克定律,弹簧的弹性变形与受力成正比。
通过测量弹簧的变形量,可以计算出物体受到的力的大小。
弹簧测力计的应用非常广泛。
它在工业领域中被广泛用于测量机械设备的受力情况,如各种起重机械、运输设备等。
此外,弹簧测力计也被用于实验室中的重量测量和力学实验,以及一些特殊领域的力学研究等。
弹力和弹簧测力计的优缺点比较弹力测力计和弹簧测力计作为常用的测力仪器,在测量物体受力方面都有着广泛的应用。
它们各自有着一些优点和缺点,下面对它们进行了比较。
弹力测力计的优点:1.结构简单,易于制造和使用;2.测量范围广,可以测量小到几毫克的力,也可以测量大到几百吨的力;3.精度高,可以达到0.1%的测量精度;4.具有良好的重复性和稳定性,长期使用不易出现漂移。
弹力测力计的缺点:1.受限于材料的弹性极限,有一定的测量范围限制;2.动态测量能力较弱,对于快速变化的力不够敏感;3.对于非线性物体的测量精度受到影响;弹簧测力计的优点:1.结构简单,易于制造和使用;2.比弹力测力计具有更大的测量范围,可以测量大到上百吨的力;3.对于非线性物体的测量具有较好的适应性;4.精度相对较高,可以达到0.25%的测量精度。
第十四讲弹力力的测量
一、弹力
1.形变:物体形状的变化叫作形变.
2.弹性:物体受到力的作用会发生形变,不受力时又会恢复原来的形状,物体的这种特性称为弹性.
3.范性:像橡皮泥、面团等物体变形后,无法恢复原来的形状,这种特性叫作范性(又称塑性).4.弹性形变和范性形变:外力撤销后,物体能完全恢复原状的形变叫作弹性形变.外力撤销后,物体不能恢复原状的形变叫作范性形变.
5.弹力:发生了弹性形变的物体,由于要恢复原来的形状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力,弹力产生在直接接触并发生弹性形变的物体之间,其方向总是与作用在物体上的使物体产生形变的外力方向相反,支持力、压力、拉力等都是由于物体发生形变而产生的,所以它们都是弹力,
温馨提示一:
例1 如图7-15所示,图中事例不存在弹力的是 ( )
1.书放在水平桌面上,桌面会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是( )
A.书的形变 B.桌面的形变 C.书和桌面的形变 D.书受到的重力
二、弹簧测力计
1.弹簧测力计是利用在弹性限度内,弹簧受到的拉力或压力越大,弹簧的形变量就越大的原理制成的,即弹簧的伸长量或压缩量与所受的拉力或压力成正比,
温馨提示二:
例2 小红利用一根橡皮筋自制了一个测力计,发现它的量程太小,只有1N.小红想将测力计的量程提高为2N,初步拟定了以下几种方案,其中可行的是( )
A.换一根相同的橡皮筋,然后改变刻度达到要求
B.加一根相同的橡皮筋,然后改变刻度,提高量程
C.直接改变刻度,把刻度是1N的地方改写成2N
D.增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
例2 弹簧测力计的弹簧断了,拆去断掉部分,把剩下的较长部分弹簧仍装在原来的弹簧测力计上,零点校正后,用它测力,结果 ( )
A.测量值比实际值大 B.测量值比实际值小
C.测量值和实际值相等 D.以上情况都有可能
三、弹簧测力计的种类及使用注意事项
1.弹簧测力计
(1)弹簧测力计的原理
弹簧受到拉力或压力而产生形变,在一定范围内拉力或压力越大,弹簧的形变量就越大.根
据这个原理,人们设计了一种弹簧测力计,用弹簧的伸长量或压缩量来表示拉力或压力的大
小.
(2)弹簧测力计的种类如图7-18所示,给出了几种常见的测力计,其中甲是握力计,乙是拉力计,
丙、丁、戊是实验室中常用的测量力的仪器.
(3)弹簧测力计的量程与分度值
量程:弹簧测力计的测量范围,如图7-18所示,丙、丁两弹簧测力计的量程都是O~5N.
分度值:弹簧测力计相邻两刻度线之间所代表的力的大小.
温馨提示三:
2.弹簧测力计的使用和注意事项
(1)使用前应注意:①观察认清量程和分度值;②看指针是否指零,如果不指零,调到与零刻度线对齐;③轻轻拉动挂钩,看弹簧是否与外壳摩擦.
(2)使用时应注意:①所测力不能超过弹簧测力计的量程;②拉力方向与弹簧测力计的外壳平行,
即所测力的方向沿着弹簧的中心轴线方向;③读数时视线应垂直于指针所指的刻度面.
温馨提示四:
例3 弹簧测力计时,下列说法中错误的是 ( )
A.所测的力不能超过测量范围 B.使用前轻轻拉动挂钩几次
C.使用前应校零 D.弹簧测力计必须竖直使用
3.小明同学在使用弹簧测力计前没有注意校零,指针指在0.1 N 处,他测量时指针的示数是3.8 N ,
则拉力的大小为 ( )
A .3.9N
B .3.7N
C .3.8N
D .无法确定
在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比,这种关系的表达式可写成: ,212
1F F l l =∆∆式中1F 与2F 是弹簧两次受到的拉力,1l ∆与2l ∆是两次受力时对应的伸长量. 例1 在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比.某 同学在研究“弹簧的弹力与 弹簧的伸长量的关系”时,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长0L , 再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L ,把L -0L 作为弹簧的伸长量x ,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的弹簧所受拉力F 与弹簧的伸长量x 的图线可能是图7-19中的( )
1.一弹簧原长10 cm ,把它挂在支架上,在下方用5N 的力竖直向下拉,弹簧的长度为1
2.5 cm ,若用8N 的力竖直向下拉,则弹簧的长度为多少?(不超过弹簧的弹性限度,弹簧的自重不计)
由于不能正确理解弹簧测力计的原理,在解答有关弹簧伸长长度、弹簧测力计示数、弹簧并联或串联使用时弹簧伸长的长度等类型题时容易出错.弹簧测力计是利用弹簧的伸长与所受的拉力成正比的原理测量力的大小的,弹簧的伸长是指弹簧受到拉力后的伸长长度,即01l l l -=∆,不同弹簧受到相同拉力时伸长的长度一般是不同的.
例2 有一弹簧测力计,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2N 的位置上,
此时用手拉弹簧测力计的秤钩,使弹簧测力计的示数为4N ,则手拉弹簧的力是 ( )
A .4.2N
B .4N
C 3.8N
D .无法判断
2.有一根长10 cm 的弹簧竖直放置,在20 N 的拉力作用下长为12 cm ,当这根弹簧挂上重14.7 N 的物体时,弹簧的长度是 .(在弹性限度内)
例1 在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时
有如图7-20a 所示的示数.接着,他把这个测力计像图中b 那样,上下各挂
一个50 g 的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A 1.0 N 和1.5 N
B l.0 N 和0.5 N
C. 2.0 N 和1.0 N
D. 2.0 N 和1.5 N
例2 使用弹簧测力计测量之前,如果零点没有校正,指针指在零点的上方,则测
量力的大小时,读数比真实值( )
A 偏大 B.不变 C .偏小 D .无法确定
例3 关于弹力,下列说法中错误的是 ( )
A .压力、支持力、拉力都属于弹力
B .弹力仅仅是指弹簧形变时对其他物体的作用
C .在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大伸长的越长
D .弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力
例4 有两根完全相同的轻质弹簧,不受拉力时长为10 cm ,若受拉力为2 N 时,弹簧
的长度变为12 cm ,如果将它们并接在一起(吊环都固定在一根木杆上,挂钩
都固定在一根极轻的木杆上),如图7—21所示.
(1)现在用5 N 的力拉它们的挂钩,它们的长度变为多少(在弹性限度内)?
(2)若用其中一根弹簧制成的弹簧测力计的量程为10 N ,则两根弹簧并接后的测量范
围(量程)应为多少?
二、课堂检测
【基础巩固】
1.如图7-26甲、乙所示,弹簧测力计的示数分别是 ( )
A .4N 和8N
B .4N 和4N
C .4 N 和ON
D .8 N 和8N
2.在探究弹簧长度与力的关系时,选取甲、乙、丙、丁完全相同的四根弹簧,将甲、乙弹簧左端固定在墙上,用大小为F 的力拉甲的右端,用大小为F 的力压乙的右端,在丙弹簧左右两端施加大小为F 的拉力,在丁弹簧左右两端施加大小为F 的压力,四根弹簧都水平静止,如图7-27所示,此时四根弹簧的长度分别是甲L ,乙L ,丙L ,丁L ,则 ( )
A .甲L =乙L =丙L =丁L
B .乙L =丁L <甲L =丙L
C .甲L =乙L <丙L =丁L
D .丁L <乙L <甲L <丙L
3.关于弹力和弹簧测力计,下列说法中正确的是 ( )
A .压力、支持力、重力都属于弹力
B .两个物体直接接触且发生弹性形变时才会产生弹力
C .弹簧测力计的弹簧长度越长,它所受的拉力就越大
D .弹簧测力计可以竖直拉,也可以水平拉,但不能倾斜拉
4.某同学在用已校零的弹簧测力计测量某物体的重力时,误将物体挂在拉环上,如图7-28
所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数为3.0 N ,则该物体的重力 ( )
A .一定等于3.0 N
B .-定大于3.0 N
C .一定小于3.0 N
D .无法确定
5.一只刻度准确的弹簧测力计,使用前指针没有对准零刻度线,而是指在0.2 N 处.如
果不调节就用它测量—个力的大小,测量值是2.5 N ,则这个力的实际大小是 ( )
A .2.3 N
B .2.5 N
C .2.7 N
D .0 N
6.图7-29中弹簧测力计的示数为 N .
【能力提升】
7.两只手水平向左、向右拉一个放在水平桌面上的弹簧测力计的吊环和挂钩,如果两只手所用的拉力均为10 N ,则弹簧测力计的示数为 ( )
A. 10 N
B. 20 N
C. 0 N
D. 15 N
8.阅读短文,回答问题.
无处不在的弹簧
弹簧在生活中随处可见,它在不同的领域发挥着重要作用.
弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力,而且形变越大,产生的弹力越大;一旦外力消失,形变也消失.物理学家胡克研究得出结论:在弹性限度内,弹簧的形变量与它受到的拉力(或压力)成正比.
弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能,以及储存能量的功能.弹簧在生产和生活中有许多应用,例如,制作弹簧测力计、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等.
(1)弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力,这说明 .
(2)胡克的结论是 .
(3)下表是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录数据的表格,空格中的数据是 .
(4)举一个生活中应用弹簧的实例: .(短文中实例除外)。