第3节 弹力 力的测量
任何物体都能发生形变 有的物体形变较为明显,有 的物体形变极其微小。
设 计 实 验
怎样验证用手按玻 璃瓶时,玻璃瓶发生 了微小形变?
1、弹力定义:发生弹性形变的物体由于要 恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作 用,这种力叫做弹力。一般用符号N表示。
2、弹力产生条件
①物体间相互接触
②物体发生弹性形变
弹簧规格
实验次数 弹簧 横截面积 cm2 1 2 3 甲 乙 甲 1 2 1 弹簧原长 cm 10 10 10
弹簧的 现长 (cm) 15 15 20
弹力的
大小(N)
10 20
20
(1)分析比较实验1、2可得出结论 。 (2)分析比较实验1、3可得出结论 。 (说明:同种材料的弹簧横截面积越大劲度系数越大)
1.弹力的大小
作用在物体上的外 力越大,物体的形 变就越大,产生的 弹力也就越大。
弹力的大小与形变量有关,在弹性限度内,形 变量越大,弹力越大,形变消失,弹力也消失
塑料板上压的重物 越重,塑料板弯曲 大 得越_____
拉弹簧用的力越 大弹簧伸得越 长 ______
2.弹力的作用点:
桌面对书的弹力 (支持力)
弹簧的弹力公式—胡克定律
F k x
K—劲度系数(倔强系数),与长度、粗细以及材料都有关
x —形变量(弹簧伸长或压缩的长度)
英国物理学家胡克(1635—1703)于1676年发表的,故称为 胡克定律。
课堂练习
1、如右图所示的弹簧测力计,它的 0~5N 0.2N 量程为____,分度值为____,现在 弹簧测力计的示数为____N。 3.4
某同学用已校零的弹簧测力计测 量一物体的重力时,误将物体挂 在拉环上,当物体静止时,弹簧 测力计的求数是4.0N,则该物体 的重力( A ) A. 一定小于4.0N B. 一定等于 4.0N C. 一定大于4.0ND. 以 上三种情况可能都有
4.相互作用的力---作用力和反作用力
• 实验 • 关系:大小相等,方向相反,作用在同一 直线上,作用在两个物体上。
跳板受到人的压力
跳板发生了弹性形变
跳板对人产生了弹力
弹力的方向垂直接触面
弹性势能
发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹 力的相互作用,也具有势能,这种势能叫做弹 性势能(elastic potential energy)。同一弹 性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势 能就越多,反之,则越小。
分析
桌子发生了形变,要恢 复原状,要向上恢复,所 以向上产生弹力----支持 力
书发生了形变,要恢复 原状,要向下恢复,所以 向下产生弹力----压力
拉力、推力、压力、支持力等都是弹力。
2)弹力的方向与形变的方向相反!
绳上的拉力方向一定沿绳
F F1
F2
总结:恢复形变的方向为弹力的方向
• 作用过程
形变:物体的形状或体积的改变。
用力作用在气球和橡 皮泥上,观察他们的 共同点和不同点
1、形变
撤去外力后能恢复原 1)弹性形变: 状的形变(有弹 性限度) 例如弓、弹簧、橡皮筋 2)塑性形变(非 弹性形变): 撤去外力后不 能恢复原状 的形变
例如橡皮泥、面团
是不是所有物体都能发生形变?
例如弓、弹簧、橡皮筋 例如弓、弹簧、橡皮筋 例如弓、弹簧、橡皮筋
• 2、两组人拔河时,A组把B组拉了过来,下列 说法正确的是( D ) • A.A组拉B组的力一定比B组拉A组的力大 • B.A组给B组一个作用力之后,B组给A组一 个反作用力 • C.只有A组拉B组的力大于B组拉A组的力, A组才能取胜 • D.A组拉B组的力大小总是与B组拉A组的力 的大小相等
3.健身用的弹簧拉力器,共有四根相同的弹簧并接在一起, 假如每根伸长1cm要用1N的拉力,则将健身器拉长0.5m, 需要拉力为_________N。 50 4.在下图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是( B )
实验探究
提出问题: 猜想与假设: 制定实验计划:
利用弹簧探究弹力的大 小与什么有关? 弹簧的大小与形变量和原长以及 横截面积有关 仪器:弹簧测力计 钩码(标有质量数) 步骤:分别用弹簧测力计测量 100g、150g、200g钩码所受 的重力,并填在相应表格内。
进行实验:
用同种材料制成规格不同的甲、乙、丙两根弹簧,弹簧的规 格、形变情况及形变后弹力的大小如下表所示。
A
斜面的A的支持力
书对桌面的弹力 (压力) A对斜面的压力
结论:弹力总是作用在 使它发生形变的外界物体 上。
3.弹力的方向 手拉弹簧 手 的 感 觉 ( 为 什 么 )
手压弹簧
分析:支持力和压力的方向
F2 F2
F1
F1
例子
书放在桌面上 书对桌面: 桌面对书:
压力
支持力
提出 问题
书发生形变吗?为什么?压力怎么 来的? 桌子形变了吗?为什么?支持力怎 么来的?
测量力的大小的仪器。
看一看
构造: 弹簧 指针 挂钩 刻度盘
原理:弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长,
在一定的形变内,拉力与形变量成正比。
探究:弹簧测力计的使用
(1)观察: 量程、分度值 (2)检查:指针是否指在零点 (3)测量: 不能超过量程 沿力的方向 (4)读数:
使用弹簧测力计测力的过程,有如下操作:(1)观察 弹簧测力计的量程;(2)轻轻拉动弹簧挂钩看是否有 摩擦;(3)调正指针的位置(指针回零);(4)把 待测力加在挂钩上;(5)待指针稳定后读数。
弹簧是否灵活
静止或匀速拉
1 .航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。如果 科学家要在其中进行实验,下列哪些操作不能正常 进行( C ) A.用温度计测温度 B.用弹簧秤测力 C.用天平测质量 D.用电子表测时间 3.有一弹簧测力计,挂钩上不施加力时,指针指 在零刻度线上方,此时用手拉弹簧测力计的挂钩, 使弹簧测力计的示数为3N,则手拉弹簧测力计的 力的大小是( B ) A. 3N B. 大于3N C. 小于3N D. 不能确定
5.下列关于弹力的说法中,正确的是( C ) A. 相互接触的物体之间一定存在弹力作用 B. 只有受弹簧作用的物体才受到弹力作用 C. 只有相互接触并发生形变的物体间才存在弹力作用 D. 弹簧的弹力总是跟弹簧的长度成正比
6. —测力计因弹簧断裂而损坏,若去掉断裂的一小段弹簧,将 剩余的较长的一段弹簧重新安装好,并校准了零刻度,那么用 这个修复的弹簧测力计测量时,测量值与原来测量值相比较, 结果是( B) A. 测量值比原来的测量值大 B. 比原来的测量值小 C. 与原来的测量值相同 D. 以上三种情况均可能出现 7.有一个弹簧测力计,弹簧及其构件完好无损,只是指针已经 无法校到0刻度,只能校到0.2N处,那么这弹簧测力计还能用 吗?如果用它测力时,读数为3.6N,那么这个力的大小实际为 多少? 3.4N 8、 一条弹簧,受到15牛顿的拉力时长8厘米,受到5牛顿的拉 力时长6厘米,受到10牛顿的拉力时,弹簧长_______厘米, 没有受到拉力时,弹簧长_________厘米。