①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的,天平平衡。
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为g。
③用量筒测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示)。该固体的体积为cm3。
④该固体的密度为kg/m3。
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球=(用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球=(用字母表示,水的密度为ρ水)。
所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。
设计过程如下:
求:
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,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,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,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,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、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。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。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。