测力计试验指(72「弹力」知识模型03:弹簧测力计原理)
Posted
篇首语:没有口水和汗水,就没有成功的泪水。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了测力计试验指(72「弹力」知识模型03:弹簧测力计原理)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
测力计试验指(72「弹力」知识模型03:弹簧测力计原理)
欢迎来到【胡子物理】,一个值得您信任的掌上物理家教!
知识回顾:
- 弹性:受力形变,不受力恢复到原来形状的形变叫做弹性形变,能发生弹性形变的物体具有弹性。
- 塑性:受力形变,不受力不能恢复到原来形状的形变叫做塑性形变,不能发生弹性形变的物体具有塑性。
- 弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
今天我们要讲的是弹簧测力计原理
弹簧的伸长量与拉力的关系
如图,是弯弓射箭的图片,关于这个图片同学们应该能知道的事情是:
- 手给弓弦的拉力和弓弦给手的拉力是一对相互作用力
- 两个力都是弹力:物体由于弹性形变而产生的力
- 手给弓弦的拉力越大,弓弦弯曲的越厉害,同时手所感到的弓弦拉力就越大。
- 又如下图的弹簧:
在没有给弹簧施加拉力的时候,弹簧有一个自然长度,我们叫做原长;当给弹簧一个拉力之后,弹簧伸长了,最后伸长到一个新的长度,叫做总长度,包括伸长的长度,一共有三个长度,即:
- 原长
- 伸长
- 总长度
如果我们给弹簧的拉力越大,上面三个长度哪个会变化呢?
很明显,除了原长不会变以外,伸长和总长度都会变化,看来伸长和总长度与拉力的大小有一定关系。
下面是研究弹簧伸长、总长度随着拉力变化的探究实验,我们一起来看一下吧!
这次实验的研究目的是“探究弹簧的长度L与拉力F的关系”。
在这里,我们一定要弄清他所研究的是哪个长度:原长?伸长?总长?
这就要从数据的分析入手了。
首先,从数据中我们看到,在最开始拉力为0N的时候,弹簧的长度已经是8cm,这说明什么?
这说明这8cm是弹簧的原长,它是不会随着拉力的变化而变化的,所以可以排除“探究原长随拉力的变化规律”这种可能性了。
其次,在初中的数量关系中,我们只学习正比关系,如ρ=m/v。
所谓正比,就是两个物理量的比值是一个定值,如密度就是这样一个物理量:同一种物质的密度,其质量与体积的比值就是一个定值,且不随着质量、体积的变化而变化。
同理,如果弹簧长度与拉力存在数量关系的话,也不会跑出初中教材的认知范畴,即L/F应该是一个定值,抛出第一列的(0N,8cm)的数据,我们看看后面的数据是否符合正比规律:
- 12/2=6
- 14/3=4.67
- 18/5=3.6
- 20/6=3.33
从上面的计算结果可以看出来,弹簧的长度L与拉力F没有这种关系,因为这个长度是总长,而总长包括了一个不变量原长和一个变化量伸长,我们需要把不变量抠出,再去看规律。
最后,我们来看一看伸长与拉力的关系吧!
- (12-8)/2=2
- (14-8)/3=2
- (18-8)/5=2
- (20-8)/6=2
就是这个了,三个长度中,只有伸长与拉来存在正比关系,绘制成图像如图:
如果考虑弹簧的原长,我们也可以绘制出如下图像
对于这个图像,我们需要注意两件事情:
- 图像起点不在原点,因为最开始的拉力为0N,而弹簧的长度却不是0cm,而是8cm。
- 在比较伸长与拉力的关系时,要先减去原长在进行计算比较
弹簧伸长量与拉力成正比的前提
虽然弹簧伸长量与拉力成正比,但是这也是有前提的:就是不能超出弹簧的弹性限度,否则弹簧将从弹性形变变成塑性形变,之后就不是正比关系了,这个同学们需要注意一下。
弹簧测力计的原理
利用“伸长量与拉力的关系”,我们可以通过测定弹簧的伸长量,来测量拉力的大小,也就是做成弹簧测力计,其原理是:
在弹性限度内,弹簧受到的拉力 越大,弹簧的伸长量就越长
练习:
有不会的同学,可以私信胡子老师哦!
公布1.26日、1.27日习题答案。
关注【胡子物理】,私信“福利002”,即可获取《7.1力》的同步练习题
一线教师,专业讲解,欢迎关注【胡子物理】!
相关参考
微专题01轻弹簧的弹力大小特点、测力计一知能掌握(一)轻弹簧的弹力特点1.弹簧弹力的大小可根据胡克定律计算(在弹性限度内).胡克定律的内容是:在弹性限度内,弹力的大小与弹簧的形变量成正比.即F=kx 说明:①其...
弹簧的伸长与拉力的关系(人教初中物理八下《第2节弹力》教学设计模板)
...长,并能通过实验进行验证。(二)过程与方法经历使用弹簧测力计的过程,学会弹簧测力计的使用方法。(三)情感·态度·价值观通过本节内容的学习,体会物理与社会生活的联系。2学情分析学生通
【基础知识点】一、弹簧测力计的使用使用前:(1)观察量程、分度值(便于读数)。(2)观察指针是否指在零刻度(调零)。(3)轻轻来回拉动挂钩几次,防止弹簧卡壳。使用中:(4)测力时,要使弹簧中心的轴线方向跟...
弹簧拉力器的使用方法(中考一轮——弹簧测力计的误差分析(难点))
【基础知识点】一、弹簧测力计的使用使用前:(1)观察量程、分度值(便于读数)。(2)观察指针是否指在零刻度(调零)。(3)轻轻来回拉动挂钩几次,防止弹簧卡壳。使用中:(4)测力时,要使弹簧中心的轴线方向跟...
弹簧测力计使用时(初二下册物理19-弹簧测力计的原理及使用(1))
某同学在用弹簧测力计测量力前,发现指针指在0.1N的位置上,为了使测量准确,他提出了以下调整方法,其中正确的是()A.必须将指针拨到“0”刻度线,若不能使指针对准零刻度线,该弹簧测力计已不能使用B.仍可以直接...
弹簧测力计(一个物理实验视频引发的激烈争论答案到底是什么?)
...课本,其内容说的是“用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的读数会增大到一定程度才能脱离水面,产生此物理现象的原因是什...
...】系列,赶紧拿起手机,打开吃掉物理APP,跟我一起学吧测力计用于测量力的大小的工具叫做测力计,常用的测力计有许多中,下面几种是实验室中常用的弹簧测力计。今天我们就来一起用吃掉物理的虚拟仿真实验工具学习弹簧...
...】系列,赶紧拿起手机,打开吃掉物理APP,跟我一起学吧测力计用于测量力的大小的工具叫做测力计,常用的测力计有许多中,下面几种是实验室中常用的弹簧测力计。今天我们就来一起用吃掉物理的虚拟仿真实验工具学习弹簧...
...两个、三角板、刻度尺,图钉几个。3.主要测量:a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。结点O的位置。记录两测力计的示数F1、F2。两测力计所示拉力的方向b.用一个测力计重新将结点拉到O点。记录弹簧秤...
...两个、三角板、刻度尺,图钉几个。3.主要测量:a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。结点O的位置。记录两测力计的示数F1、F2。两测力计所示拉力的方向b.用一个测力计重新将结点拉到O点。记录弹簧秤...