实验_弹力与胡克定律

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弹簧弹力胡克定律F=kx2

弹簧弹力胡克定律F=kx2
C.挂在电线下面的电灯受到竖直向上的拉力, 是因为电灯发生微小的形变而产生
D.射箭运动中,即将离弦的箭受到了弹力作用, 是因为弦发生的弹性形变而产生的
例2.关于弹力的产生下列说法
()Leabharlann A.只要两物体接触就一定产生弹力
B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
C.只要两物体发生形变就一定产生弹力
D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的 物体产生弹力作用
例3.在图中A、B两小球相互间一定有弹力作用的图
是(地面水平)
()
A
B
C
D
二、弹力的方向
1、压力与支持力
F1
F2
方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
结论:弹力方向总与施力物体形变方向相反
例: N1
N2 N1
N2 ①平面与平面,点与平面— 垂直于平面
②绳对物体的拉力— 沿着绳指向绳子收缩的方向
F 2、表达式: kx
①劲度系数k: 单位N/m
②形变量x: 弹簧伸长(或缩短)的长度 单位m
例、一轻弹簧原长10cm,在它的下端 挂一重为4N的物体,静止时弹簧的长 度为12cm, (1)求该弹簧的劲度系数? (2)如果改挂重为6N的物体,则静止 时弹簧的长度变为多少?
思考:是否物体接触就一定有弹力作用
(2)非弹性形变:如果形变过大,超过一定的 限度,撤去力后物体就不再能恢复原来的形状. 这个限度就叫做弹性限度。
学生实验:将橡皮筋拉长并保持,说说你的感受? 你得到了什么启示啊? 启示:①产生弹力的原因是什么?
②弹力产生的条件是什么? 4、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状对 与它接触的物体产生力的作用 5、弹力产生的条件:①直接接触

高一物理 必修一 第三章 胡克定律及其实验

高一物理 必修一 第三章 胡克定律及其实验

6、误差分析 (1).本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差. (2).弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响. (3).为了减小误差,要尽量多测几组数据.
7、实验改进 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,也可
以不测量弹簧的自然长度,而以弹簧的总长作为自变 量,弹力为函数,作出弹力随弹簧长度的关系图线.这 样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.
5、注意事项 (1).所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的 弹性限度.要注意观察,适可而止. (2).每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系上 描的点尽可能稀,这样作出的图线精确. (3).测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状 态时测量,以免增大误差. (4).描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但 应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧. (5).记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单 位.
二、胡克定律:
⑴、内容: 在弹性限度内,弹簧发生弹性形
变时,弹力的大小跟弹簧伸长 (或缩短)的长度x成正比。
⑵、公式: F = k x
其中:k——弹簧的劲度系数 单位:牛每米, 符号N/m x——弹簧伸长(或缩短)的长度
☆弹簧弹力的方向:沿弹簧,指向恢复原长的方向.
1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验 中,如何保证刻度尺竖直( )
一 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
1、实验目的 (1).探究弹力和弹簧伸长量之间的关系. (2).学会利用图象法处理实验数据.
2、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、 钩码若干、三角板、坐标纸、 重垂线、铅笔.
3、实验原理 (1).如图实-1-1所示,在弹簧下 端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时 弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力 大小相等.

有关胡克定律的理解

有关胡克定律的理解

1有关胡克定律的理解弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。

对于拉伸(或压缩)形变来说,拉伸(或压缩)的长度越大,产生的弹力就越大。

弹簧伸长或缩短的越大,弹力就越大,这是我们从经验中知道的。

把一个物体挂在悬线上,物体越重,把悬线拉的越长(实际上肉眼看不出来),悬线的拉力也越大。

物体发生弯曲时产生的形变叫弯曲形变。

对于弯曲形变来说,弯曲的越厉害,产生的弹力就越大。

把弓拉得越满,箭就射出的越远。

把一个物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲的越厉害,支持力就越大。

还有一种叫做扭转形变。

在金属丝下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生扭转形变。

放开手后,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。

金属丝的扭转角度越大,弹力就越大。

定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。

实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数。

劲度系数是一个有单位的量。

在国际单位单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,k的单位是牛/米。

劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度的弹力。

劲度系数跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细等都有关系。

弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。

由于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上诉正比关系。

这个规律是英国物理学家胡克发现的,叫做胡克定律。

胡克定律有他的适用范围。

物体的形变过大,超出一定限度,上述正比关系将不再适用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复形状。

这个限度叫做弹性限度。

胡克定律在弹性限度内适用。

弹性限度内的形变叫做弹性形变。

弹力与胡克定律

弹力与胡克定律

弹力与胡克定律在物理学中,弹力是指物体由于相互接触并产生形变而产生的力。

而胡克定律描述了弹簧的弹性力与弹簧形变之间的关系。

弹力与胡克定律是研究弹性和形变的重要基础,对于理解力学和解决实际问题具有重要意义。

一、弹力的概念弹力是指物体由于形变而产生的力,它的方向与形变的方向相反。

当物体受到外力作用时,会发生形变,形变产生的力即为弹力。

弹力是物体回复原状的力,当作用力消失时,物体将恢复到原本的形态。

二、胡克定律的基本原理胡克定律是描述弹簧弹性力与形变之间关系的定律。

根据胡克定律,弹簧的弹性力与其形变成正比,且方向相反。

胡克定律可以用数学公式表示为:F = -kx其中,F表示弹性力,k表示弹簧的弹性系数,x表示形变的长度。

负号表示弹力的方向与形变的方向相反。

三、弹力与弹簧的应用弹力和胡克定律在生活和科学研究中都有广泛应用。

1. 弹簧秤弹簧秤是利用胡克定律原理制作的测量物体重量的仪器。

根据胡克定律,当物体悬挂在弹簧下方时,弹簧会发生形变,形变产生的弹力与物体的重力相等。

通过测量弹簧的形变程度,可以间接测量物体的重量。

2. 橡皮筋飞机橡皮筋飞机利用橡皮筋的弹力来带动飞机前进。

当橡皮筋被拉伸时,会储存弹性能量,一旦释放,橡皮筋会产生弹力将飞机推向前方,从而实现飞行。

3. 弹簧减震器弹簧减震器是汽车和自行车等交通工具中常见的装置。

它利用弹簧的弹性力可以吸收和减缓车辆行驶过程中的震动和冲击,提高乘坐的舒适性和安全性。

4. 弹簧门弹簧门是商场、超市等出入口经常使用的一种门。

它通过利用胡克定律中的弹力原理,门开启时弹簧受到挤压并储存能量,当人们通过门后,弹簧会产生弹力将门自动关闭。

四、结语弹力和胡克定律是描述形变和弹性力的基本原理。

它们在物理学和工程领域有着广泛的应用,帮助我们理解物体形变和力学原理。

通过学习弹力和胡克定律,我们可以更好地解决实际问题,为科学研究和工程设计提供基础和支持。

弹簧的弹力与胡克定律

弹簧的弹力与胡克定律

弹簧的弹力与胡克定律弹簧是一种常见的弹性体,其具有一定的弹性,能够在受力的情况下发生形变。

在物理学中,弹簧的弹力与胡克定律有着密切的关系。

本文将就弹簧的弹力和胡克定律进行详细的探讨。

弹簧的弹力指的是当外力作用于弹簧时,弹簧对外界施加的力。

弹簧的弹力是由于其发生形变而产生的,形变越大,弹力越大。

当弹簧受力后发生形变时,会产生恢复力,即弹力,使弹簧恢复到无形变的原始状态。

弹簧的弹力与胡克定律密不可分。

胡克定律是弹簧弹性形变的基本定律,描述了弹簧弹性形变与外力的关系。

根据胡克定律,当弹簧受力时,弹力与形变呈线性关系。

胡克定律可以用公式表示为:F = -kΔx其中,F表示弹力,k表示弹簧的弹性系数,也称为弹性常数,Δx表示弹簧的形变量。

弹簧的形变量是弹簧无形变时长度与受力后长度之差。

胡克定律还可以用图线的方式表示,即弹簧的形变量Δx与弹力F之间的关系呈线性。

根据胡克定律,我们可以得出几个重要的结论:1. 弹簧的弹力与形变量成正比。

即形变越大,弹力越大;形变越小,弹力越小。

2. 弹簧的弹力与弹簧的弹性系数成正比。

弹性系数越大,弹力越大;弹性系数越小,弹力越小。

3. 弹力的方向与弹簧的形变方向相反。

即当形变为拉伸时,弹力的方向为压缩;当形变为压缩时,弹力的方向为拉伸。

4. 胡克定律只适用于形变在弹性极限内的情况,当形变超过弹性极限后,弹力与形变的关系将发生变化,弹簧将产生塑性变形。

需要注意的是,胡克定律描述的是弹簧在弹性形变范围内的行为,对于超弹性形变或塑性变形情况的弹簧不适用。

弹簧的弹力与胡克定律在许多实际应用中发挥着重要的作用。

例如,弹簧广泛应用于机械、电子等领域,用于减震、吸振、弹性储能等方面。

根据弹簧的弹力与胡克定律,我们可以设计出合适的弹簧结构,以实现预期的功能和效果。

总结起来,弹簧的弹力与胡克定律密切相关。

胡克定律描述了弹簧弹性形变与外力的关系,弹力与形变量成正比,弹力的方向与形变方向相反。

弹簧的弹力与弹簧的弹性系数相关,弹性系数越大,弹力越大。

2.1胡克定律实验

2.1胡克定律实验

1 1 实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系一、实验器材弹簧、刻度尺、钩码、铁架台. 二、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l 0,即原长. 2.如图2所示,在弹簧下端挂质量为m 1的钩码,测出此时弹簧的长度l 1,记录m 1和l 1.图23.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m 2、m 3、m 4、m 5、…和相应的弹簧长度l 2、l 3、l 4、l 5、….4.计算出每次弹簧的伸长量x (x =l -l 0)和弹簧受到的拉力F (F =mg ),并将数据填入表格.四、数据处理1.建立直角坐标系,以F 为纵轴,x 为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F 随弹簧伸长量x 变化的图线.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数. 3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义. 五、误差分析1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差.为了减小误差,要尽量多测几组数据. 2.弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧.例1 某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展,用直尺测出其长度L 0,再把弹簧竖直悬挂起来,刻度尺的零刻度线跟弹簧上端对齐,在弹簧的下部A 处固定一个指针.如图4所示.挂上钩码,平衡后测出其长度L ,令x =L -L 0.改变钩码个数,进行多次测量.图4(1)有一个同学通过以上实验测量后,把6组数据描点在图8坐标系中,请作出FL 图线.图8(2)由此图线可得出该弹簧的原长L 0=________ cm ,劲度系数k =________ N/m.(3)一个实验小组在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中,使用两根不同的轻质弹簧a 和b ,得到弹力与弹簧长度的图象如图2所示.下列表述正确的是... ..图2A .a 的截距比b 的小,由此判断a 的劲度系数比b 的小B .a 的斜率比b 的大,由此判断a 的劲度系数比b 的大C .a 的截距比b 的小,由此判断a 的原长比b 的小D .由图象获得的信息表明弹力与弹簧的长度成正比2 L0=5×10-2 m=5 cm.k=20 N/m.(4).(实验误差分析)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,根据数据作出FΔx图象如图6实线所示,可能的原因是.图6A.悬挂的钩码多,拉力超过了弹簧的弹性限度B.用直尺测量弹簧的长度时,读数小了C.有的数据不是弹簧的伸长,而是弹簧的长度D.所有数据都是用弹簧长度进行处理的(5) (2分)关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,以下说法正确的是______(请将正确答案对应的字母填在横线上)A. 弹簧被拉伸时,拉力越大越好B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要使弹簧保持竖直状态.C. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要在钩码处于静止状态时读数.D. 用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长2。

了解弹力:解析胡克定律——苏科版八年级下《力》教案

了解弹力:解析胡克定律——苏科版八年级下《力》教案。

我们需要了解的是弹性体的概念。

弹性体,简单来说,就是一种能够发生由于外力而导致的形变,但形变消失后能完全恢复原来状态的物质。

在这种物质中,存在着所谓的弹性模量,用来描述弹性变形的特性。

接下来,我们介绍一下胡克定律。

这个定律是关于弹簧的弹性变形与力的关系的经验规律,也称胡克定律。

定律有两个方面,一个是串联弹簧体系中的伸长量是每个弹簧伸长量之和;另一个方面是弹簧的伸长量与施加在它上面的力成正比。

可以表示为:F = kx,其中F 是所受的力,k是弹性系数,x是弹性变形的伸长量。

根据这个定律,我们可以计算出弹簧在受到一定力量作下所发生的伸长量,也可以通过已知的伸长量计算出施加在弹簧上的力。

胡克定律的应用范围很广,尤其在弹性体中可以得到广泛的应用。

比如,我们可以用它来解释弹力强度的概念。

根据胡克定律,我们可以通过估计力和伸长量来计算系统的弹性系数。

这个值越大,说明弹簧越难伸长,也就表示这个弹簧的弹力强度越高。

通过这种方式,我们可以精确地测量物理实验中的弹力强度。

同时,胡克定律还可以用来计算形变能和弹性势能。

形变能是指变形对应的弹性模量乘以形变平方;而弹性势能则是形变能的一半。

我们可以通过这些概念来描述弹力在物理世界中的表现。

上述是胡克定律在学术研究中的应用,但在生活中也可以进行类似的应用。

比如,我们经常使用弹簧秤来测量物品的重量,这就是利用了胡克定律,通过压缩弹簧的伸长量来计算物品的重量。

此外,碰撞时产生的弹力也是生活中常见的现象,比如排球在拍打时会产生弹力,这个现象也可以利用胡克定律进行描述和分析。

胡克定律是了解弹力的重要概念之一,在物理研究和生活中都有广泛的应用。

通过对定律的掌握,我们可以准确地计算物体的弹性变形、弹力强度等参数,更好地理解弹力的本质和作用。

胡克定律实验

试验目旳
1、探索弹力和弹簧伸长旳关系 2、培养学生进行试验研究旳科学措施
试验原理
弹簧受到拉力会伸长, 平衡时弹簧产生旳弹力和外力大小相等 弹簧旳伸长越大,弹力也就越大。
试验仪器
铁架台、弹簧旳伸长(或总长)及所受旳拉力 (或所挂钩码旳质量),列表作出统计,要尽 量多测几组数据。
试验模拟
注意事项
(1)给弹簧施加拉力不要太大,以免弹簧被过 分拉伸,超出它旳弹性程度。 (2) 测量弹簧长度时,不要用手拉弹簧,在弹 簧自然竖直状态去测量.
(3) 为了减小误差,要尽量多测几组数据.
(4) 使用数据时应采用(lX-l0)即弹簧长度变化量.
训练
(1)在“探索弹力和弹簧伸长旳关系”旳试验 中,所得出旳函数体现式中常数旳物理意 义是_单__位_伸__长_产__生_旳__弹_力__—_劲__度_系__数__
(2)假如以弹簧旳总长为自变量,所写出旳 函数式应为__f_=_k_(l_x_-l_0)___________
(3)假如弹簧伸长旳单位用m、弹力旳单位用N, 函数体现式中常数旳单位是 N/m _
2、根椐所测数据在坐标纸上描点,最佳以力为 纵坐标,以弹簧旳伸长为横坐标。
试验环节
3、按照在图中所绘点旳分布与走向,尝试作出 一条平滑旳曲线(涉及直线),所画旳点不一 定恰好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧旳 点数大致相同。
4、以弹簧旳伸长为自变量,写出曲线所代表旳 函数,首先尝试一次函数,假如不行再考虑二次 函数……

胡克定律,弹力与物体的变形成正比,而与物体的质量成反比

胡克定律,弹力与物体的变形成正比,而与物体的质量成反比胡克定律是物理学中的一个基本定律,它描述了弹性物体在受到外力作用时,其形变与外力之间的关系。

这个定律是由英国物理学家罗伯特·胡克在17世纪提出的,它对于理解弹性物体的力学行为具有重要意义。

胡克定律的内容是:在弹性限度内,弹簧的伸长或压缩量与作用在其上的外力成正比,而与物体的质量无关。

也就是说,当一个物体受到的力越大,它所发生的形变也就越大。

这个定律可以用一个简单的数学公式来表示:F=k×Δx其中,F代表作用在物体上的力,k是弹簧的劲度系数,Δx是弹簧的伸长或压缩量。

这个公式告诉我们,当外力增加时,弹簧的形变也会增加,而且这种增加是线性的,也就是说,形变和外力之间存在着一种正比关系。

这个正比关系意味着,当一个物体受到的力越大,它所发生的形变也就越大。

这是因为物体在受到外力作用时,其内部的分子或原子之间的相互作用力会发生变化,导致物体形状的改变。

而这种改变的大小与外力的大小成正比。

另外,胡克定律还告诉我们,弹簧的劲度系数k是一个常数,它与物体的质量无关。

这意味着无论物体的质量大小如何,只要它受到的力相同,它所发生的形变也是相同的。

这是因为物体的质量不会影响其内部的分子或原子之间的相互作用力,因此也不会影响其形变的大小。

这个结论在工程学和物理学中具有重要意义。

在工程设计中,工程师们经常需要使用弹性材料来制造各种机械和结构。

胡克定律可以帮助他们了解弹性材料在不同外力作用下的形变情况,从而优化设计,提高产品的稳定性和安全性。

在物理学中,胡克定律也是研究弹性物体力学行为的基础。

通过研究不同弹性材料在不同外力作用下的形变情况,物理学家们可以进一步探索弹性材料的内部结构和性质,为材料科学和工程学的发展提供重要的理论支持。

总之,胡克定律是物理学中的一个基本定律,它描述了弹性物体在受到外力作用时其形变与外力之间的关系。

这个定律告诉我们,当一个物体受到的力越大,它所发生的形变也就越大;而弹簧的劲度系数k是一个常数,它与物体的质量无关。

物体的弹力与胡克定律

物体的弹力与胡克定律弹力是指物体在受到外力作用后,恢复原来形状和尺寸的能力。

这种能力使物体能够弹回或反弹。

而弹力的描述定律被称为胡克定律,由英国科学家罗伯特·胡克于17世纪末发表。

本文将详细介绍物体的弹力特性以及胡克定律的原理和应用。

第一部分:弹力的原理物体的弹性本质上是由分子和原子之间的相互作用力所决定的。

当物体受到外力作用时,分子和原子之间会发生位移,而其相互之间的作用力的强度则决定了物体弹力的大小。

常见的弹性体如弹簧、橡胶等,它们的弹性来源于分子间的化学键的伸缩或形变。

第二部分:胡克定律的表述胡克定律描述了物体受力时的弹力变化情况。

根据胡克定律,当一个弹性体受到外力拉伸或压缩时,其弹力与伸长(或压缩)的距离成正比。

具体而言,胡克定律可以用公式表示为:F = kx,其中F表示物体所受的弹力,k表示弹簧常数,x表示变形的长度。

第三部分:胡克定律的应用胡克定律的应用非常广泛,尤其在弹簧和弹性体的设计和制造上起到重要作用。

胡克定律可用于测量弹簧的弹性系数、计算物体的变形程度,甚至在工程领域中用于设计弹簧悬挂系统、减震器等等。

同时,在物理学和工程学的相关学科中,胡克定律也被用于推导其他复杂系统的力学性质。

第四部分:胡克定律的局限性胡克定律在描述弹力时是一个近似模型,它假设物体的变形与受力是线性关系。

然而,在某些情况下,物体弹性的变形可能不满足线性关系,例如当拉力过大导致物体发生破裂时。

此外,随着温度和湿度等环境因素的变化,物体的弹力特性可能会发生变化,胡克定律的适用性也会受到影响。

结论:物体的弹力与胡克定律密切相关,胡克定律提供了一种简单而有效的描述和计算物体弹性特性的方法。

无论是在科学研究、工程设计还是日常生活中,我们都能看到胡克定律的应用。

然而,我们也需要认识到胡克定律的限制性,以及在实际问题中要考虑其他因素对物体弹性特性的影响。

通过深入理解物体的弹力与胡克定律,我们能更好地理解和应用弹性力学的原理和方法。

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实验:弹力与胡克定律
河南油田高级中学
一、教学目标
1.了解形变的概念,了解弹力是物体发生弹性形变时产生的。

2.能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力。

3.掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的方法。

二、重点、难点分析
1.弹力是在物体发生形变后产生的,了解弹力产生的原因、方向的判断和大小的计算是本节教学的重点。

2.弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生较难掌握的知识,在教学中应加以注意。

三、教具
1.演示形变用的橡皮泥、棉线、泡沫塑料、木板、弹簧、木块、激光器、平面镜等。

2.演示胡克定律用的带长度刻度的木板,弹簧、钩码等。

四、主要教学过程
(一)引入新课
前边我们研究了重力的特点,这一节课我们一起研究力学中的第二种力——弹力。

(二)教学过程设计
1.弹力
先来看几个小实验。

用手捏橡皮泥、用力拉压弹簧、用力压木板,它们的形状都发生了变化。

(1)形变:物体的形状或体积的改变叫做形变。

形变的原因是物体受到了外力。

一块橡皮泥用手可以捏成各种形状,捏后它将保持这种形状。

棉线弯曲后的形状也不再复原。

把一块木板压弯后,放手木板又恢复原形。

把弹簧拉长后也能恢复原形。

能够恢复原来形状的形变,叫做弹性形变。

弹簧、木板、泡沫塑料等发生的形变属于这一种。

不能够恢复的形变,叫做塑性形变。

棉线,橡皮泥等发生的形变属于这一种。

以后重点研究弹性形变,不加说明就指这种弹性形变。

实验:用铁丝弯成一根弹簧,跟用钢丝弯成的弹簧对比。

在下面挂较少的钩码时,去掉钩码,两弹簧都能恢复原长。

当下面挂的钩码较多时,铁丝制作的弹簧不能恢复原长,而钢丝弯成的弹簧可以恢复原长。

可以看出,弹性形变是在一定范围内成立的。

让学生举几个弹性形变的例子。

以上讨论的都是明显的弹性形变,其实有时的弹性形变是用眼看不出但又确实存在的。

实验:桌面上放激光器、两个平面镜,激光通过两个平面镜反射后照到墙上。

当用手压桌子时,墙上的光点发生移动,这说明桌面发生了形变。

棉线在拉长时也发生了形变,而这种形变也是不易观察到的。

物体受力后发生形变,形变后的物体对跟它接触的物体又有什么作用呢?
实验:木块压在泡沫塑料上,泡沫塑料形变后对木块产生向上的支持力。

弹簧拉木块时,弹簧伸长后产生对木块的弹力。

(2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。

讨论:
弹力产生的条件:物体发生形变。

定性地分析弹力的大小:跟物体发生的形变有关,跟形变物体的弹性有关。

弹力的方向:垂直于接触面,跟物体恢复形状的方向一致。

例:把书放在桌面上,书压桌面,书和桌面都有微小的变形。

书要恢复原状,对桌面有一个向下的弹力,压力。

桌要恢复原状有一个向上的弹力,支持力。

一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体。

例:用绳吊重物,绳对重物是否有弹力?物体受重力和绳的拉力。

物拉绳,绳拉重物,使重物和绳都有极微小的形变。

发生形变的绳要恢复原形,对重物产生向上的弹力,拉力。

发生形变的重物要恢复原状,对绳产生向下的弹力,拉力。

一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是指向线收缩的方向。

结论:支持力、压力、拉力、都是弹力。

练习:画出下列物体受到的弹力。

应注意第3张图中斜面与球间无弹力,可采用把斜面移开的方法看物体的平衡是否被破坏判断。

弹力方向的特点:由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结合,点面结合时弹力的方向都是垂直于接触面的。

点点结合可转化成面的结合上去。

讨论:浮力是不是弹力?答案为是。

2.胡克定律
前边我们定性地研究了弹力的大小,下面定量地研究弹簧的弹力跟哪些因素有关。

实验:在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码,当钩码的数量增加时,弹簧中的弹力加大,弹簧的伸长增大,把读出的数据记录在表中。

分析实验数据可以得到胡克定律:弹簧弹力的大小f跟弹簧伸长的长度成正比。

写成公式为f=kx
k为劲度系数,跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性。

例:有一根弹簧的长度是15厘米,在下面挂上0.5千克的重物后的长度变成了18厘米,求弹簧的劲度系数。

答:这根弹簧的劲度系数为163.3N/m。

(三)小结
这节课研究了弹力,弹力产生的原因是物体发生了弹性形变;弹力的方向是跟接触面垂直的,绳中的弹力是沿着绳的方向的;弹簧弹力的大小用胡克定律计算。

五、说明
1.在本节教学中几个实验应做好,这对学生理解相关的知识很重要。

2.在教学中要发挥学生的作用,可让学生多举一些例子,有些结论可让学生总结出来。

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