与力有关的实验

与力有关的实验在小学阶段认识力，涉及到一些生活中常见的力，如压力、重力、弹 力、浮力、摩擦力等，主要目的是发现力的存在、研究力的大小以及 影响力的大小的因素，其相关实验也围绕这方面展开。一、力的认识1、力的定义关于力的定义，目前比较通俗的说法就是力是一个物体对另一 个物体的作用。有力作用时必然有施力物体和受力物体。力不 能离开物体而单独存在。力的作用是相互的，两物体相互作用 时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施 力物体。2、力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。力可以 改变物体的形状。3、力的三要素：大小方向作用点4、力的单位：牛顿5、力的测量：测力计：实验室常用弹簧测力计弹簧测力计原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成 正比。正确使用：看量程、分度值、指针是否指零；调零；应 是弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。读数： 等到示数稳定后再读数，读数时视线和刻度板保持垂直。说明：物理实验中，有些物理量的大小是不宜直接观察的，但它 变化时引起其他物理量的变化却容易观察，用容易观察的量显 示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称 作“转换法气利用这种方法制作的仪器有温度计、弹簧测力 计、压强计等。6、力的表示法：力的图示：需要完整表示力的三要素：大小（线段长度）、方向（箭 头指向）、作用点（有向线段起点）并且需要在图中附上比例线段指 出某一长度表示多少牛的力。力的示意图：只表示出力的方向和作用点的简易图示，因此线段长 短没有严格要求。二、弹力1、定义：物体由于发生弹性形变而产生的力方向：与形变方向相反，与恢复原状的方向一致。2、大小：弹力的大小与物体的形变量有关：在弹性限度内，形变 量越大，弹力越大。3、研究弹力大小和弹簧拉伸长度之间的关系弹性力学的基本定律胡克定律(1) 文字表达：在一定限度内弹簧弹力的大小F跟弹簧形 变量成正比。(2) 公式表达 F = k x 或 F= k (X-X0)(3) 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。单位： N/mx为弹簧的形变量(压缩两或伸长量)教师实验：计算弹簧的劲度系数三、重力：重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力。重 力的施力物体是地球。重力大小：G=mg其中g=9.8N/kg它表示质量为1kg的物体所 受的重力为9.8N。重力的方向：竖直向下(竖直是指垂直于水平面，而垂直是指 垂直于某一平面)应用一一重垂线、水平仪重力的作用点一一重心：质地均匀外形规则物体的重心，在它 的几何中心上。四、摩擦力：1、定义：相互接触的两个物体，如果有相对运动或相对运动的趋 势，则在两物体的接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦 力。物体穿过液体或空气时也会产生摩擦力，这种摩擦力叫阻力。2、分类：(1) 静摩擦(2) 动摩擦：滑动摩擦和滚动摩擦3、摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反4、摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一 定时，压力越大摩擦力越大。(1) 把一个装有钩子的木块放在桌面上，用弹簧秤钩住钩子， 匀速拉住木块，记录木块移动过程中弹簧秤上显示的拉 力，即摩擦力。(2) 在一个装有钩子的木块上放一个钩码，用弹簧秤钩住木 块的钩子，匀速拉动，记录木块移动过程中弹簧秤上显 示的拉力。可见，弹簧秤显示的读数增大。5、研究摩擦力大小与物体接触面光滑程度之间的关系（1）在光滑的桌面上，放上木块，用弹簧秤钩住钩子，匀速 拉动木块，记录弹簧秤上显示的拉力，即摩擦力。（2）桌面上固定一块棉布，木块放在棉布上，匀速拉动弹簧 秤，记录弹簧秤显示的拉力，读数增大。6、在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑 动摩擦小得多。7、应用：增大摩擦力的方法：增大压力、增大接触面粗糙变滚动为滑动。理论上减小摩擦的方法有：减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动 （滚动轴承）使接触面彼此分开（加润滑油、采用气垫）。表面张力在液体和气体接触的表面有一个薄膜，叫做表面层，其宏观上就好像是一张绷紧了的橡皮膜， 存在沿着表面并使表面趋于收缩的应力，这种力称为表面张力。