Динамометр

Слайд 1. Динамометр: прибор для измерения силы

Урок физики в 7 классе

Слайд 2. Что такое динамометр?

Динамометр — это прибор, предназначенный для измерения силы или момента силы. Название происходит от греческих слов «динамис» — сила и «метрео» — измеряю. В физике силу измеряют в Ньютонах (Н). Мы будем изучать самый распространенный вид — пружинный динамометр.

Слайд 3. Принцип работы и закон Гука

В основе работы прибора лежит закон Гука:

• Сила упругости прямо пропорциональна удлинению пружины.

• Формула: $F_{\text{упр}}=k\cdot \Delta l$.

• Чем сильнее мы тянем за крючок, тем больше растягивается пружина.

• Указатель перемещается по шкале на расстояние, соответствующее приложенной силе.

Слайд 4. Устройство прибора

Основные части динамометра:

1. Пружина — чувствительный элемент.

2. Шкала — планка с делениями в Ньютонах (Н).

3. Указатель (стрелка) — показывает значение силы.

4. Крючок — для приложения измеряемой силы.

5. Ограничитель — защищает пружину от перерастяжения.

Слайд 5. Виды динамометров

Используется в медицине и спорте для измерения силы мышц кисти руки (силомер).

Применяется для измерения огромных сил тяги, например, у тракторов или локомотивов.

Самый простой прибор для школьных опытов с точностью до $0,1$ Н.

Слайд 6. Правила работы с прибором

• Проверьте установку на «ноль»: без нагрузки указатель должен быть на верхней отметке.

• Не прикладывайте силу больше предела измерения (указан на шкале).

• Держите прибор так, чтобы пружина не терлась о корпус или шкалу.

• Снимайте показания только тогда, когда указатель перестал колебаться.

Слайд 7. Практические примеры

Подвешиваем груз к крючку и узнаем, с какой силой он давит на опору или подвес.

Тянем брусок горизонтально по поверхности стола, измеряя сопротивление движению.

Сжимаем или растягиваем специализированный тренажер с датчиками силы.

Измеряем, какую силу развивает мотор игрушечной машины при движении.

Слайд 8. Градуировка прибора

Процесс нанесения шкалы на прибор называется градуировкой. Для этого используют грузы известной массы. Поскольку груз массой $102$ г притягивается Землей с силой примерно $1$ Н, мы можем отметить положение указателя при одном, двух и более грузах, получая точную шкалу.

Слайд 9. Вопросы для обсуждения

• Почему деления на шкале пружинного динамометра находятся на одинаковом расстоянии друг от друга?

• Что случится с прибором, если измерить силу, превышающую его возможности?

• Можно ли использовать динамометр как весы? В чем будет разница в показаниях?

• Как изменится работа прибора в условиях невесомости?

Слайд 10. Подведем итоги

Динамометр — прибор для измерения силы в Ньютонах (Н).

Его работа основана на законе Гука (растяжение пружины пропорционально силе).

Существуют ручные, тяговые и лабораторные типы приборов.

Перед измерением всегда нужно проверять нулевое деление.

Нельзя превышать предел измерения, чтобы не деформировать пружину навсегда.