应用Abaqus_Explicit模拟弹簧压缩过程
应用Abaqus/Explicit模拟弹簧压缩过程
袁登木 龙海强
(长安汽车股份有限公司汽车工程研究院CAE所)
摘 要: 应用Abaqus/Explicit显示动态分析方法，模拟弹簧动态压缩过程，分析得到弹簧的动态接触特性，从而指导弹簧的结构设计。
关键词:Abaqus/Explicit，弹簧压缩，接触
1 概述
螺旋弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件。按照传统方法设计，计算公式复杂。若使用有限元方法，则能较直观地显示弹簧压缩变形全过程，且对该过程中的应力变化情况以及是否会产生并圈等设计禁忌一目了然。弹簧的压缩试验示意图如图1所示。
Abaqus/Explicit显示动态分析，适于求解复杂非线性动力学问题和准静态问题，特别是用于模拟短暂、瞬时的动态事件，如冲击和爆炸问题。而且，它对处理接触条件变化的高度非线性问题也非常有效。鉴于此，在进行模拟弹簧压缩的这种高度非线性接触的研究中，采用Abaqus/Explicit得到了比较好的效果。
图1 弹簧压缩试验示意图
2 有限元模型建立
在建立有限元模型时，考虑到计算的精度以及尽量减小模型的规模以提高计算的经济性，该模型采用六面体与五面体结合划分网格，有限元模型如图2所示，整个模型共155333个节点，130880个单元。
图2 弹簧压缩有限元模型图3 上压缩板位移移动比例随时间变化曲线
3边界条件
本计算模型试图模拟弹簧的压缩试验过程。该试验中，弹簧置于压缩试验台上，由自由伸长状态压缩至设计的最大压缩状态。试验过程中，弹簧上端及下端与试验设备完全靠摩擦力约束。
基于上述试验过程，在Abaqus中，约束底座移动及转动自由度，约束上压缩板转动自由度及2个移动自由度，施加竖直方向强制位移，其位移大小为最大压缩量，其位移变化过程如图3所示；定义2个接触对：底座与弹簧、上压缩板与弹簧；定义弹簧自接触；给定计算时间为2.0s。
4计算结果
模型经过Abaqus/Explicit显示运算，得到弹簧应力及压缩后的位移结果如图4所示。在2.0s时，节点73870应力最大，为423.9MPa，该节点在压缩过程中的应力变化情况如图5所示。从变形图上还可以看出，该弹簧在2.0s时已经出现了并圈。
图4 弹簧压缩应力及变形图图5 节点73870应力随时间变化曲线
5结论
通过上述分析实例可得出如下结论：
1、Abaqus/Explicit较好的模拟了螺旋弹簧的压缩过程，可得到包括应力、位移、是否接触等各种随时间变化的信息；随着经验的积累，可逐步取代相关试验，降低成本，提高效率。
2、通过再现弹簧的压缩过程，可帮助相关工程师更加直观、准确地理解与设计产品，达到一次性设计对的效果。
参考文献
[1] 庄茁等《Abaqus/Standard 有限元软件入门指南》清华大学出版社1998
[2] 陈静《应用Abaqus/Explicit模拟齿轮传动系统动态冲击过程》Abaqus用户论文集2007
弹簧的计算
弹簧的强度计算、稳定性计算 压缩弹簧的长度较大时，受载后容易发生图a )所示的失稳现象，所以还应进行稳定性的验算。 为了便于制造和避免失稳现象出现，通常建议弹簧的长径比b = H 0 /D 2 按下列情况取为： 弹簧两端均为回转端时，b ≤2.6； 弹簧两端均为固定端时，b ≤5.3 ； 弹簧两端一端固定而另一端回转时，b ≤3.7。 如果b 大于上述数值时，则必须进行稳定性计算，并限制弹簧载荷F 小于失稳时的临界载荷F cr 。一般取F = F cr /(2～2.5) ，其中临界载荷可按下式计算： F cr = C B kH 0 式中，C B 为不稳定系数，由下图查取。
1--两端固定2--一端固定3--两端自由活动 如果F > F c r ，应重新选择有关参数，改变b 值，提高F cr 的大小，使其大于F max 之值，以保证弹簧的稳定性。若受结构限制而不能改变参数时，就应该加装图b )、c )所示的导杆或导套，以免弹簧受载时产生侧向弯曲。 弹簧钢丝 一、冷成型弹簧钢丝分类 弹簧钢丝 1)冷拔钢丝：JISG3522琴钢丝(SWP－A、SWP－B、SWP－C、) JISG3521高碳钢丝(SWA、SWB、SWC、) JISG4314 弹簧用不锈钢丝(sus302－WPA、WPB、sus304－WPA、WPB、sus316－WPA、su3631J1－WPC) 2)热处理钢丝：JISG3560 弹簧用碳素油淬火钢丝SWD－A、SWD－B JISG3561 阀门弹簧用碳素油淬火钢丝SWD－V JISG3565 阀门弹簧用铭钒油淬火钢丝SWDCV－V JISG3566 阀门弹簧用硅铭油淬火钢丝SWDSC－V JISG3567 弹簧用硅锰油淬火钢丝SWDSM－A、SWDSM－B、SWDSM－C JSMA.NO.11 弹簧用硅铭淬火钢丝SWDSC 二、琴钢丝和高碳钢丝 琴钢丝是由杂质元素(P、S、Cu)含量少的以及发纹脱碳等表面缺陷有严格规定的线材生产的优质弹簧材料，通常用这种钢丝生产精密弹簧。高碳钢丝与琴钢丝比较，虽不要求严格的疲劳强度和弹簧特性，但与琴钢丝的差距并不大。 三、油淬火钢丝 生产汽车阀门用弹簧钢丝有SWP－V、SWO－V、SWOCV和SWOSC－V。近年来，随着发动机转数的
弹力弹簧测力计
《弹力弹簧测力计》教学设计与反思 【教材分析】：本节课是《十三章力和机械》中的第一节，本章介绍了三种常见的力，弹力、重力、摩擦力，弹力是一种应用广泛的力，与学生生活联系紧密；跳板跳水，跳板发生弹性形变，产生弹力，撑杆跳高同学们对此印象也很深，弹簧处处可见，所以放到了第一节，兴趣较浓，弹力又是一种较复杂的力，对学生的认知水平要求较高。因此教材根据初中学生的实际需要出发，对弹力的概念只要求学生“了解”，而将重点放在弹簧测力计的认识和使用上。这种编排方式充分体现了“从生活走向物理，从物理走向生活”这一课标理念。 【学生学情】：通过前面学习，学生已有一定的力的知识储备，知道可从力的作用效果来认识力的产生;对弹力的感性认识也较好，生活中形形色色的弹簧也是随处可见,因此教学中可以很自然的激发出学生热爱物理、探索物理的情感。 【教学目标】： 知识和技能 1．通过实验知道弹性、塑性，物体发生弹性形变时能产生弹力及弹力产生的条件，力的单位。 2．通过实验探究知道弹簧测力计测力的原理。 3．会正确使用弹簧测力计测量力的大小。 过程与方法 1.通过探究物体形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计原理 2.通过观察和对比，认识弹簧测力计的构造和使用方法 3.通过实验操作学会用弹簧测力计测量力的大小 情感态度与价值观： 利用测力计的制作和设计，测头发承受的最大拉力的实验，培养学生乐于参与，勇于创新的意识和设计、制作的能力。 重点弹簧测力计的正确使用。 难点弹力的概念及产生条件。 教具准备教师拉力器、微小形变演示器、形形色色的弹簧测力计、橡皮泥、气球 学生握力计、橡皮筋、钢尺、钢锯条、带指针的弹簧、钩码、刻度尺、木板、头发、橡皮泥、气球 教学方法实验探索法、引导法 设计思想屏幕展现、动手实验，创设丰富的弹力环境，引导学生进入学习情境，激发学生学习弹力的浓厚兴趣。通过教师演示和学生实验，探究弹簧测力计的使用过程从而进一步掌握使用测量工具的基本方法。培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感，培养学生探索新器件的能力。 【学习过程】 一、课前预习（学生阅读教材，查阅资料）。 二、课堂探究（师生共同讨论完成） 1、创设情境引入新课 屏幕展示撑杆跳高、弓箭射击、郭晶晶的跳板跳水，请同学们思考它们都有什么共同特征? 从而引出本节课题。 2、进行新课
压力弹簧计算公式
压力弹簧计算公式 压力弹簧 ·压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷； · 弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)； · 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）： G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000 ；不锈钢丝G=7300 ，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=3500 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 弹簧常数计算范例:
线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝 拉力弹簧 拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 · 初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度） 扭力弹簧
·弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm). ·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）: E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p=3.1416 大量自学内容可能对你会有帮助https://www.360docs.net/doc/8e12912235.html,/study.asp?vip=3057729
液压认知实验doc(2)
实验一液压系统的认知 一、实验目的 熟悉和掌握液压系统的基本组成、工作原理：简单认知常用的泵、阀（方向阀、压力阀、流量阀等），了解液压系统的应用及特点。 设备的训练。 二、实验仪器 DS4液压及电气液压培训装置（双面）及液压技术培训组件（主要包括叶片泵、油箱、操作实验台、各类阀、电控系统等）。 三、实验台结构与实验原理 了解液压传动实验台的工作原理；液压系统工作原理。 四、实验步骤 1、熟悉液压系统操作规程和安全注意事项； 2、认识液压系统在液压传动实验台上的基本构成，熟悉系统的五大组成部分（动力系统、传动系统、控制系统、辅助系统、液压油），了解各部分的工作原理。 3、搭建基本液压系统回路（换向回路），了解各部分系统的功能； 4、了解液压系统的应用特点。 五、实验操作注意事项 1、液压传动：以液体为介质进行力和运动的传递和控制，主要传递液压能（在传递过程中有能量损失）；
2、液压泵站的组成：液压油箱、用于检查油位、温度和压力的装置、过滤器、冷却器和加热器、压力阀、控制阀等（有的系统还有蓄能器）。 3、变量叶片泵：流量调节螺栓、高度调节螺栓、压缩弹簧调节装置、泵体及叶片装置（转子和定子）； 4、液压油：一般采用矿物油，其作用可传递能量、润滑、散热、防腐蚀、在工作期间保持良好的化学稳定性、良好的粘－温特性、不腐蚀密封件等。 5、液压油中的空气：有副作用（产生气蚀、影响液压能的传递的稳定性、产生噪音、降低效率等），就避免（定期排除，保证良好的密封性，液压泵直接安装在油箱上，油箱排气性好且足够大，吸油管路尽可能短且直等。） 五、实验注意事项 1、因实验元器件结构和用材的特殊性，在实验的过程中务必注意稳拿轻放，防止碰撞； 2、做系统搭建时必须先熟悉元器件的工作原理和操作动作要领，规范操作，绝对禁止强行拆卸，杜绝造成人员伤害和设备损坏； 3、在实际操作之前，一定要了解设备的操作规程，严格按指导老师的指导进行操作，切勿盲目进行实验； 4、实验完毕后，按要求清理好元器件，注意元器件的保养和操作台的清洁。 六、实验思考 1、液压传动的特点？ 2、举例说明液压传动的应用。 3、简要说明液压系统各部分的作用。
《探究弹簧弹力和伸长量的关系》教学设计
《探究弹簧弹力和伸长量的关系》教学设计 【教材分析】 《探究弹簧弹力和伸长量的关系》是普通高中课程标准实验教科书物理必修1（上海科技教育出版社）第三章第二节中一个探究性实验，是学生了解弹簧弹力大小与其伸长量之间的关系和培养学生探究式学习的一个很好的机会，“弹力”是第三章“力与相互作用”这一章中介绍的第二种性质的力，是学生学习摩擦力的基础，而本章又是力的基础知识，是静力学和动力学所必需的预备知识，本章的内容与初中学过的力学知识联系密切，是初中知识的扩展与深化，在这一章里，主要讲述了两种重要性质的力——弹力和摩擦力，以及对物体基本的受力分析，这些知识是进一步学习力学的基础。本节课是第二课时，是在学生了解了弹力的产生，弹力有无的判断和常见几种弹力方向之后，进一步了解弹力的大小与其形变量的关系，那么，弹簧弹力的大小与形变有何关系呢，这就是我们本节课所要研究的问题。 【学生分析】 初中教材第十二章（新课程人民教育出版社）“力和机械”中的第二节就是“弹力”，在这一节中，讲了四个名词：弹性、塑性、弹性限度、弹力，还讲了弹力的大小可以用弹簧测力计测量，并简单介绍了弹簧测力计测弹力大小的原理，没有提到弹力的方向和胡克定律。初中物理《课程标准》对这一节的要求是知道什么是弹力，弹力产生的条件，能正确使用弹簧测力计，知道形变越大弹力越大。学生在初中已经学习了“弹力”的初步知识，对弹力的概念有一个初步的了解，但对如何求弹力的大小和方向还不明确，通过第一节课的学习学生已经熟悉了弹力的概念，知道弹力产生的条件，一般有无弹力的判断，明确了弹力的方向，本节课我们就进一步了解弹力大小与形变量的关系，对弹簧弹力的大小与其形变量的关系做定量的研究。 【教学目标】 知识与技能 1、加深弹力和形变关系的理解； 2、了解弹簧弹力与形变量的正比关系； 3、提高学生分析、解决实际问题的能力。 过程与方法 在探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系的过程中体会物理学中一般研究问题的基本方法以及基本过程 情感态度价值观 培养学生的探索精神和团队协作精神，激发学生的求知欲； 通过物理学史培养学生爱国主义思想； 【教学重点】 探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。 【教学难点】 实验数据的处理方法。 【教学方法】 实验法、讨论法。 【课前准备】 教师准备：（弹簧秤、钩码、直尺、铁架台）16套、CAI课件、多媒体展台。 学生准备：三角板、笔、草稿纸。 【课时安排】
弹簧的强度计算 1、弹簧的受力 图示的压缩弹簧,当弹簧受轴向压力
弹簧的强度计算 1、弹簧的受力 图示的压缩弹簧，当弹簧受轴向压力F时，在弹簧丝的任何横剖面上将作用着：扭矩 T= FRcosα ，弯矩 M= FRsinα，切向力F Q = Fcosα和法向力 N F = Fsinα （式中R为弹簧的平均半径）。由于弹簧螺旋角α的值不大（对于压缩弹簧为6～90 ）,所以弯矩M和法向力N 可以忽略不计。因此，在弹簧丝中起主要作用的外力将是扭矩T和切向力Q。α的值较小时，cosα≈ 1,可取T = FR 和 Q = F。这种简化对于计算的准确性影响不大。 当拉伸弹簧受轴向拉力F时，弹簧丝横剖面上的受力情况和压缩弹簧相同，只是扭矩T 和切向力Q均为相反的方向。所以上述两种弹簧的计算方法可以一并讲述。 2、弹簧的强度 从受力分析可见，弹簧受到的应力主要为扭矩和横向力引起的剪应力，对于圆形弹簧丝
系数K s可以理解为切向力作用时对扭应力的修正系数，进一步考虑到弹簧丝曲率的影响，可得到扭应力 式中K为曲度系数。它考虑了弹簧丝曲率和切向力对扭应力的影响。一定条件下钢丝直径 3、弹簧的刚度 圆柱弹簧受载后的轴向变形量 式中n为弹簧的有效圈数；G为弹簧的切变模量。 这样弹簧的圈数及刚度分别为 对于拉伸弹簧，n>20时，一般圆整为整圈数，n<20时，可圆整为1/2圈；对于压缩弹簧总圈数n的尾数宜取1/4、1/2或整圈数，常用1/2圈。为了保证弹簧具有稳定的性能，通常弹簧的有效圈数最少为2圈。C值大小对弹簧刚度影响很大。若其它条件相同时，C值愈小的弹簧，刚度愈大，弹簧也就愈硬；反之则愈软。不过，C值愈小的弹簧卷制愈困难，且在工作时会引起较大的切应力。此外，k值还和G、d、n有关，在调整弹簧刚度时，应综合考虑这些因素的影响。
《探究弹簧弹力和伸长量的关系》 教学设计
《探究弹簧弹力和伸长量的关系》教学设计 滨海县五汛中学吴正荣 【教材分析】 《探究弹簧弹力和伸长量的关系》是普通高中课程标准实验教科书物理必修1（上海科技教育出版社）第三章第二节中一个探究性实验，是学生了解弹簧弹力大小与其伸长量之间的关系和培养学生探究式学习的一个很好的机会，“弹力”是第三章“力与相互作用”这一章中介绍的第二种性质的力，是学生学习摩擦力的基础，而本章又是力的基础知识，是静力学和动力学所必需的预备知识，本章的内容与初中学过的力学知识联系密切，是初中知识的扩展与深化，在这一章里，主要讲述了两种重要性质的力——弹力和摩擦力，以及对物体基本的受力分析，这些知识是进一步学习力学的基础。本节课是第二课时，是在学生了解了弹力的产生，弹力有无的判断和常见几种弹力方向之后，进一步了解弹力的大小与其形变量的关系，那么，弹簧弹力的大小与形变有何关系呢，这就是我们本节课所要研究的问题。 【学生分析】 初中教材第十二章（新课程人民教育出版社）“力和机械”中的第二节就是“弹力”，在这一节中，讲了四个名词：弹性、塑性、弹性限度、弹力，还讲了弹力的大小可以用弹簧测力计测量，并简单介绍了弹簧测力计测弹力大小的原理，没有提到弹力的方向和胡克定律。初中物理《课程标准》对这一节的要求是知道什么是弹力，弹力产生的条件，能正确使用弹簧测力计，知道形变越大弹力越大。学生在初中已经学习了“弹力”的初步知识，对弹力的概念有一个初步的了解，但对如何求弹力的大小和方向还不明确，通过第一节课的学习学生已经熟悉了弹力的概念，知道弹力产生的条件，一般有无弹力的判断，明确了弹力的方向，本节课我们就进一步了解弹力大小与形变量的关系，对弹簧弹力的大小与其形变量的关系做定量的研究。 【教学目标】 知识与技能 1、加深弹力和形变关系的理解； 2、了解弹簧弹力与形变量的正比关系； 3、提高学生分析、解决实际问题的能力。 过程与方法 在探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系的过程中体会物理学中一般研究问题的基本方法以及基本过程
汽车认识试题
2013年秋期13汽车班级《汽车认识》期末试卷 班级：学号：姓名 一、选择题（共30分，每题1分） 1、汽车主要由（）四大部分组成。 A.发动机、底盘、变速箱、车身； B.发动机、变速箱、电器系统、车身； C.发动机、底盘、电器系统、车身； D.发动机、离合器、变速箱、电气系统。 2、下列属于底盘系统零部件的是（） A.方向盘 B.发动机Ｃ.大灯Ｄ.倒车镜 3、下列英文代表含义为运动型多功能车的字母为： A.MPV B.SUV C.RV D.SRV 4、以下不属于离合器功用的是（） A.平顺结合动力，保证汽车平稳起步； B.临时切断动力，保证汽车换挡工作平顺； C.防止传动系统过载； D.协助踩制动踏板。 5、离合器操纵机构分为（）两种。 A.机械式和电子式 B.液压式和电子式 C.机械式和液压式 D.弹簧式和膜片式 6、以下不属于液力变矩器零部件的是 A.泵轮 B.导轮 C.涡轮 D.飞轮 7、以下不属于变速器功用的是（） A.变矩变扭 B.实现倒档 C.防止传动系统过载 D.使汽车匀速行驶 8、驱动桥按其功能不同可分为变速驱动桥和（） A.非独立驱动桥 B.等速驱动桥 C.独立驱动桥 D.万象驱动桥 9、下列零部件属于转向系统的是（） A.转向横拉杆球头 B.车轮 C.下摆臂 D.转向开关 10、下列零部件属于转向传动机构的是（） A.方向盘 B.转向柱 C.十字轴万向节 D.横拉杆球头 11、转向助力泵是靠（）驱动的。 A.方向盘 B.齿轮 C.变速箱 D.皮带 12、制动系统分为行车制动系统和（） A.驻车制动系统 B.方向盘制动系统 C.ABS D.ESP 13、以下不属于制动系统零部件的是 A.制动主缸 B.真空助力器 C.手刹拉线 D.高位刹车灯 14、按轮辐的构造不同，可分为幅板式和（） A.车条式 B.辐条式 C.轮辋式 D.履带式 15、目前汽车上使用的蓄电池大都采用（） A.AA电池 B.铅酸蓄电池 C.锂电池 D.镍氢电池 16、交流发电机是汽车的（）之一 A.电机 B.动力装置 C.电源 D.开关 17、汽车大灯由近光灯和（）组成 A.小灯 B.近光灯 C.前照灯 D.示宽灯 18、车辆侧边转向灯一般安装在左右反光镜或（）上 A.后翼子板 B.前车门 C.前翼子板 D.前保险杠 19、VIN码的第10位表示（） A.生产国 B.生产厂家 C.生产编号 D.生产年代 20、VIN码的第1位表示( ) A.生产国 B.生产厂家 C.生产编号 D.生产年代 21、VIN码一般在汽车哪个位置（） A.方向盘下 B.遮阳板下 C.挡风玻璃左上角 D.挡风玻璃左下角 22、以下不属于发动机系统的是（） A.润滑系统 B.冷却系统 C.传动系统 D.曲柄连杆机构 23、以下不属于配气机构的是（） A.气门 B.正时皮带 C.气门弹簧 D.连杆 24、飞轮的作用是贮存动能和（） A.带动发动机运转 B.协助起动 C. 保持匀速运转 D.协助制动 25、可以防止曲轴前后窜动的零部件是（） A.止推片 B.离合器 C.曲轴瓦 D.飞轮
三年级上册科学教案-4 弹簧与弹性-物体的弹性｜沪教版
物体的弹性 一、教学内容： 九年义务教育课本科学与技术三年级第一学期p32-p33《物体的弹性》 二、教材分析： 《物体的弹性》是机械与运动模块的一个内容。弹性是物体的一种物理属性，它被广泛运用在生活的各个方面，对学生来说并不陌生。这节课，就是要理清学生平时模糊的经验和认知，把弹性上升到科学的高度，使学生有科学的统一的认知。而且，本节课不仅是让学生有这一概念，还要通过概念的运用，以判断物体有无弹性的活动，加深学生对于弹性的科学定义的理解。 作为三年级第一学期第四单元的第二课时，《物体的弹性》前承《玩偶盒子》一课，在学生充分认识了弹簧的作用后，科学地解释弹簧最显著的特征——弹性；它后接《弹簧秤》、《用弹簧秤称重》两节课，是弹簧具体运用的理论基础。同时本课中学到的弹性是有范围限度的的这一点，也为之后学生正确使用弹簧秤、选取合适量程、不超出量程、不随意拉伸弹簧秤、保护弹簧秤埋下了伏笔。 纵览整个单元，单元内容从学生生活实际出发，在制作、观察、实验、交流中结合学生生活经验进行学习，在增长科学知识的同时增长生活经验，符合学生的年龄特点和认知发展规律。 三、学情分析： 关于弹性，学生是有经验的。学生在生活中或多或少接触过弹性物品，也可能知道弹性这个词，可是他们只有模糊的经验和概念，不能科学的对弹性进行解释。他们可能认为，能弹起来的就是弹性，或者认为能弹射别的物体的就是弹性，或者认为像弹簧这样伸缩自如的就是弹性。但这些都不是弹性的科学定义。针对这一情况，首先让学生仅凭生活经验猜测物品的弹性，结果与实际情况不同，从而引发学生的认知冲突，激发他们的求知欲。此时再介绍弹性的科学定义和正确的判断方法，让学生亲自动手操作判断弹性，这样可以学生的加深理解。之后，结合生活中的实例，使学生感受到弹性物品在生活中的作用，将理论和实践相统一。 此外，关于弹性，学生的理解是有局限的。他们往往没有意识到，当受到的力量超出物体所能承受的范围，即便是弹性物体也会失去弹性。在认识弹性的过程中，必须要带领学生辩证地认识弹性，知道弹性有极限范围，这也有助于树立他们爱护器材的好习惯。 四、教学目标 1．知道弹性的科学定义。 2．能够用正确方法判断物体有无弹性。 3．了解弹性是有极限的，树立爱护弹性器材、保养弹性器具的好习惯。 4．感知弹性在生活中的应用，体会科学技术与人类生活密切相关。 五、教学重点
牛顿第二定律认识初步
牛顿第二定律认识初步 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 牛顿第二定律认识初步 二. 学习目标： 1、深刻理解牛顿第二定律的内容，能够灵活运用牛顿第二定律解决相关问题。 2、熟练掌握运用牛顿第二定律分析力、加速度及速度之间的关系问题。 3、掌握整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用技巧。考点地位： 牛顿第二定律是整个高中物理内容学习的重点和难点所在，在高考中占据相当重要的地位，是每年高考的必考内容，也是我们分析高中物理问题的重要方法，我们常讲的分析物理问题的三大观点之一就是利用牛顿运动定律从物体的受力 特点出发，结合物体的运动形式来分析物理问题，出题形式灵活多变，即可以通过选择形式，同时也可以通过大型的计算题目的形式出现，其综合性很强，可以和匀变速运动、圆周运动、天体运动、带电粒子在电场、磁场或复合场的运动等具体的形式结合，难度较大，2007年上海卷第19B、第
21题均是以计算形式出现，2007年广东卷第8题2006年广东卷第1题、四川卷第21题通过选择形式考查。 三. 重难点解析： 1. 关于牛顿第二定律的特性分析 （1）定律内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。 数学公式：或者 友情提示：①牛顿第二定律的表达应是：，或者，仅在、m、a均取国际制单位时，k=1，公式才是，且1牛顿力（N）=1千克·米/二次方秒（）。 ②式中、m、a的含义分别是： ——是研究对象所受的合外力。 m——是指研究对象的质量，若研究对象是多个物体，且要用整体法解题时，m则是指所选所有物体的质量和。a——是研究对象的运动加速度。 ③变形式是运动加速度的决定式，说明物体的加速度与所受的合力成正比，与物体的质量成反比，说明加速度产生的原因，要与加速度的定义式区别开来。是从v变化快慢来说明加速度。 ④式是由牛顿第二定律求物体质量的公式，反映了质量是改变物体运动状态难易程度的内因；必须与质量的决定式严格
1噪声的基本认识
选煤厂噪声来源及其综合治理研究 摘要: 针对选煤厂主要产生噪声的设备进行了分析,根据不同设备产生噪声的机理与频谱特性,提出了相应的噪声综合治理措施。通过在煤矿选煤厂中的实施,表明,采取综合噪声治理措施以后,整个选煤车间噪声明显降低,同时也降低了厂界噪声,保证了噪声排放达到国家标准。 关键词:选煤厂;机械;噪声;污染;环境;治理 前言 为了缓解我国能源供求矛盾，将会不断地扩建和新建一些煤矿。在许多煤矿矿区中，人们除了已认识其侵占耕地、污染大气和水源，对其噪声的厌恶程度也越来越大。噪声污染、大气污染与水污染被称为世界三大公害。噪声使人烦躁不安,注意力不集中,降低工作效率,是安全生产的重大隐患之一。由于噪声危害严重,因此必须采取相应的措施对其进行治理,以改善作业环境、促进生产、保障员工的身心健康。 1 噪声的基本认识 1.1噪声的概念 噪声是声波的一种，具有声波的一切特性。噪声是指声强和频率变化无规律，或者是属于人们不需要的声音。 1.2噪声的三大类 噪声的来源很多，但主要的可分为三大类，即:①由于气体振动而产生的空气动力性噪声;②由于固体振动而产生的机械性噪声，③由于磁场的脉动、伸缩引起电气部件振动而发生的电磁性噪声。 2噪声的物理量 根据声学原理，噪声的物理量主要有声压(声压级)、声强(声强级)、声功率(声功率级)、频率、波长等。在工程计算中常用的是声压(声压级)、频率等。声压由于声波引起空气质点振动而产生一定的压力，超过静压的数值称为声压。它是表示声音强弱的一个物理量，单位是牛顿/米，，用符号“P”表示。人们所能听到的最小声压叫听闭声压，为2x10~“牛顿/米名，使之感到疼痛的声压叫痛阐声压，为2x10牛顿/米“。二者绝对值之比为:2*10:2*10-6=106：1即从痛阂声压到听闽声压，声音的强弱变化范围为一百万倍，因此用声压绝对值来表示噪声强弱非常不方便，故均用声压级来表示。声压级是一个成倍比关系的对数量，它和声压的关系用数学式表示就是:
拉压扭簧计算公式弹簧刚度计算
弹簧刚度计算 压力弹簧 · 压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷； · 弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)； · 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）： G=线材的钢性模数：碳钢丝G=79300 ；不锈钢丝G=697300，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=350 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 拉力弹簧 拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。
· 初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度） · 拉力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷； · 弹簧常数：以k表示，当弹簧被拉伸时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)； · 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）： G=线材的钢性模数：碳钢丝G=79300 ；不锈钢丝G=697300，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=350 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 扭力弹簧 · 弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm). · 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）: E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200，黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数
《机械基础》项目一认识机械学后测评答案
任务一认识机器、机构及其组成 1. 属于机器的有：电动自行车、普通车床、汽车、洗衣机 属于机构的有：普通自行车、机械式手表、台虎钳 2. 略 任务二认识运动副并能绘制机构运动简图 1.所谓运动副，就是两构件直接接触且又能产生一定形式的相对运动的可动连 接。根据运动副中两构件之间接触形式的不同，运动副可分为低副和高副； 而低副按两构件间相对运动形式的不同，又可分为转动副、移动副和螺旋副三种。 2. 图1-2-10（a）中有三个活动构件，各构件间通过转动副都相连；图1-2-10（b）中有五个活动构件，各构件间通过转动副或移动副相连。 任务三机械安全防护 1.机械危险的主要形式有挤、剪、割或切断、缠绕、刺或扎、擦或磨、流体喷 射等。 2.机械危险的一般预防措施有： ⑴加强机械设备的安全管理。 ⑵机械需装设安全防护装置。 ⑶加强个人安全防护。如戴防护镜防护眼睛，穿坚实的皮靴防护脚部等。 ⑷严格按照机械设备的操作安全守则进行操作，不得违章作业。 ⑸操作机械的各种人员必须经过专业培训，掌握机械设备性能的基本知识， 经考试合格持上岗证上岗。 任务一认识力的概念与基本性质 1.力的概念应从以下几个方面去理解： (1)力是物体与物体之间或物体的两个部分之间的相互作用.一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用,只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体.力不能离开物体而单独存在. (2)任何两个物体之间的力的作用是相互的.甲物体受到乙物体作用时,甲物体一定同时对乙物体施加力的作用,因此受力物体与施力物体是相对的,也就是
说受力物体同时也是施力物体,施力物体同时也是受力物体.如:马拉车,马是施力物体,车是受力物体;但同时车也拉马,此时车是施力物体,马是受力物体. (3)一个物体对另一个物体施加力的作用有两种方式,一种是由物体直接(接触)作用,如手提水桶,推土机推土等;另一种是物体之间的间接(不接触)作用,如磁铁对铁针的吸引力,空中飞翔的鸟受到的重力等. 力的大小、力的方向、力的作用点决定力的作用效果。 2.不正确 3.（a ）Fl （b ）0 （c ） sin Fl β 4. 不同点： ⑴力偶矩是力偶使刚体转动效应的度量；力对点的矩是力使刚体绕该点作转动时转动效应的度量。 ⑵力偶矩与矩心无关；力对点的矩随矩心的改变而改变。 ⑶力偶矩可以完全描述一个力偶；而力对点的矩却不能完全描述一个力。 相同点： ⑴对于平面力偶系的各力偶矩与平面力系的各力对其作用面上的任一点的矩都可视为代数量，且通常对其正、负号规定相同。 ⑵单位相同，国际单位都为N m ? 任务二 杆件的受力图 1.常见约束类型有柔性体约束、光滑面约束、铰链约束和固定端约束。 确定约束力的原则: ⑴作用点:总是在约束与被约束物体相互接触处； ⑵方向：必与约束所限制的运动方向相反； ⑶大小：根据平衡条件计算其大小。 2.略 3.绳的拉力：大小2000B F N =，方向沿绳子斜向上。 A 点约束力：Ax F =,1000Ay F N = 任务三 直杆的基本变形 1.杆件的基本变形有：
弹簧弹力计算公式()
弹力计算公式 压力弹簧 初拉力计算 F0=〖｛π3.14×d3｝÷(8×D)〗×79mpa F0=｛3.14×(5×5×5)÷(8×33)｝×79=117 kgf 1.压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷； 2.弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)； 3.弹簧常数公式（单位：kgf/mm）； K=(G×d4)/(8×D3×Nc) G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000 ；不锈钢丝G=7300 ，60Si2MnA钢丝G=7900，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=3500 d=线径(钢丝直径) D=中径 N=总圈数 Nc=有效圈数 F=运动行程(550mm) 弹簧常数计算范例： 线径=5.0mm , 中径=20mm , 有效圈数=9.5圈,钢丝材质=不锈钢丝 K=(G×d4)/(8×D3×Nc)=(7900×54)/(8×203×9.5)=8.12kgf/m m×(F=100)=812 kgf 拉力弹簧 拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度） 扭力弹簧 弹簧常数：以k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷(kgf/mm) 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）： K=(E×d4)/(1167×D×p×N×R) E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000，不锈钢丝E=19400 ，磷青铜线E=11200 ， 黄铜线E=11200 d=线径(钢丝直径) D=中径 N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p=3.1416
实验一机构及机械零件认知实验
实验一机构及机械零件认知实验 一、实验目的 1、通过观察典型机构运动的演示，初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结 构、类型、特点及应用实例。 2、学会根据各种机械实物模型，绘制机构运动简图，分析和验证机构自由度。 3、初步了解《机械设计》课程所研究的各种常用零件的结构、类型、特点及用。 4．了解各种标准零件的结构形式及相关的国家标准。 5．了解各种传动的特点及应用。 6．增强对各种零部的结构及机器的感性认识。 二、实验方法 陈列室展示各种常用机构的模型及各种零件，实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考，学生通过观察，对常用机构的及基本零件的结构、类型、特点有一定的了解，增强对学习机械基础课程的兴趣。 三、实验内容 1.机构认知 (一) 机器的认识 机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。 (二) 平面四杆机构 分成三大类：铰链四杆机构；单移动副机构；双移动副机构。 (三) 凸轮机构 把主动件的连续转动，变为从动件严格按照预定规律的运动。只要适当设计凸轮廓线，便可以使从动件获得任意的运动规律。凸轮机构有三部分：凸轮、从动件、机架。 (四) 齿轮机构 根据轮齿的形状齿轮分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮、蜗杆。根据主、从动轮的两轴线相对位置，齿轮传动分为：平行轴传动、相交轴传动、交错轴传动三大类。 (五) 周转轮系 根据自由度不同，周转轮系又分为行星轮系和差动轮系。差动轮系能将一个运动分解
为两个运动或将两个运动合成为一个运动。 (六) 其他常用机构 其他常用机构常见的有棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构等。 2.机械零件认知 （一）螺纹联接 螺纹联接主要用作紧固零件。 常用的有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿螺纹。前三种主要用于联接，后三种主要用于传动。 基本类型有普通螺栓联接，双头螺柱联接、螺钉联接及紧定螺钉联接。还有一些特殊结构联接，地脚螺栓联接，吊环螺钉等。 （二）键、花键及销联接 1．键联接：键是标准零件，用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。其主要类型有：平键联接、楔键联接和切向键联接。 2．花键联接：花键联接是由外花键和内花键组成。适用于定心精度要求高、裁荷大或经常滑移的联接。 3．销联接：主要用来固定零件之间的相对位置时，称为定位销，是组合加工和装配时的重要辅助零件；用于接接时，称为联接销，可传递不大的载荷；作为安全装置中的过载剪断元件时，称为安全销。销有圆锥销、槽销、销轴和开口销等，均已标准化。 （四）机械传动 机械传动有螺旋传动、带传动、链传动、齿传动及蜗杆传动等。 螺旋传动：螺旋传动是利用螺纹零件工作的。按其用途可分传力螺旋、传导螺旋及调整螺旋三种；按摩擦性质不同可分为滑动螺旋、滚动螺旋及静压螺旋等。但其结构简单，加工方便，易于自锁，运转平稳，但在低速时可能出现爬行。 带传动：具有中心距大、结构简单、超载打滑（减速）等特点。常有平带传动、V型带传动，多楔带及同步带传动等。V型带为一整圈，无接缝，能产生更大的摩擦力，再加上传动比较大、结构紧凑，并标准化生产，因而应用广泛。 链传动：与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率高。 齿轮传动：效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定等。可做成开式、半开式及封闭
弹簧的认识
弹簧的认识 一、弹簧定义 是利用材料的弹性和结构特点，通过变形和储存能量工 作的一种机械零(部)件。 二、弹簧用途 减震、夹紧、测力、储藏能量以及保证其它零件之间的良 好接触或脱离接触。 三、弹簧结构 螺旋式分为：压缩、拉伸、扭转弹簧。 压缩弹簧又分为：圆柱状、锥形、中凸形(鼓形)、中凹形。 除了螺旋式的，还有：板弹簧(单片或多片板材制成的弹簧) 蜗卷弹簧(螺旋线在一平面内的弹簧) 片弹簧(用带材或板材制成的各种片状弹簧) 橡胶弹簧(利用橡胶弹性起缓冲减震作用的弹簧) 空气弹簧(在可伸缩的密闭容器中充以压力空气，利 用空气的可压缩怀实现弹性作用的弹簧) 四、工艺 弹簧在工艺上，有热卷和冷卷这分。两者的主要区别在于：冷卷：1)材料选用碳素弹簧钢丝、琴钢丝、青铜丝等。 2)热处理：成形后进行去应力退火处理，其硬度不 于考核。根据需要，也允许不进行去应力退火处理。 3)用硬状态的青铜线冷卷的弹簧应进行去应力退火
处理。其硬度不于考核。用冷硬铍青铜线冷卷的弹 簧应进行时效处理。 4)需淬火、回火处理的冷卷弹簧，淬火次数不得超过 两次(回火次数不限)其硬度值在HRC42~52范围内 选取；特殊情况下，其硬度值可扩大到HRC55。用 退火冷硬铍青铜线冷卷的弹簧经淬火时效处理，淬 火次数不得超过两次(时效次数不限)。 5)经淬火、回火处理的冷卷弹簧单边脱碳层(铁素体+ 过渡层)的深度允许比原材料标准规定的脱碳层深 度再增加材料直径的0.25%. 6)弹簧表面处理要求：根据需要在产品图样中注明， 凡镀层为锌、铬与镉时，其镀后应进行去氢处理。热卷：1)材料选用65Mn、55SiMn、60Si2Mn等。 2)卷制成形的温度不得超过950℃。端部外锻轧成扁 的，加热温度不超过1000℃。 3)成形后必须进行均匀的热处理：即淬火、回火处 理。 4)弹簧淬火回火后的硬度，一般情况下为布氏硬度 HBW388~461(压痕直径3.1~2.85mm)或洛氏硬度 HRC41.5~48。 5)经淬火、回火的弹簧，单边脱碳层(铁素体+过渡层) 的深度允许为原材料标准规定的脱碳层深度再增
冲压模具弹簧的压缩量和计算【干货】
冲压模具弹簧的压缩量和计算 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 在一套冲压模具中，需要用到比较多的弹性材料，其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等，按照不同的需要选用不同的弹性材料。像折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧就可以了，比如棕色弹簧，也称为咖啡色弹簧；如果力量不够就加氮气弹簧，当然成本要高一点；优力胶一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。 拉深模具用优力胶非常不错，当然也可以选用氮气弹簧。其他的像顶料销、浮块、两用销等一般用线簧或黄色弹簧，只要可以脱料、不把产品顶出印子、顶变形就好了。优力胶的特点就是力量比较均衡，然而其寿命比较短，生产一段时间就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比较少用，通常比较常用氮气弹簧。整平面度优力胶用的多。 弹簧包括扁线弹簧、线簧等，弹簧的目的就是脱料、压料，弹簧力度的大小，关系着模具生产是否顺利、打出来的产品是否合格等。弹簧力量小了，有可能会造成产品变形、模具不脱料、产品不好从模具里面拿出来、带料，刀口、冲头容易磨损等各种问题。 扁线弹簧一般按颜色划分为：棕色、绿色、红色、蓝色、黄色，力量也依次减弱，颜色不同，力量大小就不同，压缩量也不同。 有一个土方法可以计算弹簧的压缩量：事先测量一下弹簧的总高度，再把弹簧放台虎钳中，锁死，然后用卡尺测量一下弹簧被夹死之后剩下的长度，再用弹簧的总长度减去这个数，再除以总长度即可，此方法任何弹簧通用，比如棕色弹簧长度为60mm，被虎钳夹死后应该还剩下45.6左右，然后你再用60减去45.6等于14.4，再用14.4除以60，结果等于0.24，这就是它的压缩量。
弹簧压力计算
弹簧的计算 1、压力弹簧 压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷； 弹簧常数：能K 表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm 距离的负荷（kgf/mm ）； 弹簧常数公式（单位：kgf/mm ）： Nc Dm d G K ???=34 8 G=线材的钢性模数： 琴钢丝G=8000；不锈钢丝G=7300；磷青铜线G=4500；黄铜线G=3500 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID= 内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 KX F = F=弹力 K=刚度系数
弹簧常数计算范例： 线径=2.0mm ，外径=22mm ，总圈数=5.5圈，钢丝材质=琴钢丝 mm kgf Nc Dm d G K /571.05 .320828000834 34=???=???=
2、拉力弹簧 拉力弹簧的K 值与压力弹簧的计算公式相同 拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需要的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 初张力=?-=)1(F k P 最大负荷-（弹簧常数?拉伸长度） 3、扭力弹簧 弹簧常数：以K 表示，当弹簧被扭转时，每增加 ?1 扭转的负荷
（kgf/mm ）. 弹簧常数公式（单位：kgf/mm) R N p Dm d E K ?????=11674 E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000，不锈钢丝E=19400，磷青铜线E=11200,黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID= 内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p= 3.1416
探究弹簧弹力的大小的因素
探究弹簧弹力的大小的因素 ——验证胡克定律 【课标要求】 1、知道一些生活中常见的形变现象，通过实验了解物体的弹性，进—步深化对弹力的来由、性质、效果的认识，并学习研究物理问题的“实验——观察——思考——归纳”科学方法；在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。 2、知道胡克定律。 【教学设计思想】 通过复习弹力的定义、产生的条件、方向，引入弹力的大小与形变量的关系，让学生通过实验探究弹簧的弹力，得出胡克定律，进而较全面地认识弹力。根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点，我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上，使学生学会观察与思考、分析与归纳。基于此，本教案根据教材要求，设置了一个研究课题，课题以“提出问题——观察——分析与归
纳——总结与结论”为认知程序，引导学生既研究物理规律，又掌握研究物理规律的方法。全课以方法为“根茎”，知识为“枝叶”，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满。 【教学目标】 1、知识与技能 知道胡克定律（F=kx） 2、过程与方法 经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。 3、情感态度与价值观 在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。 【教学流程图】 【教学过程】
复习： 1、弹力： 2、弹力发生的两个条件： （1）施力物体与受力物体必须直接接触； （2）施力物体必须发生了弹性形变。 3、弹力与形变量的关系： 形变量越大，弹力越大; 形变量越小，弹力越小。 引入新课： 提出问题：弹力与形变量有什么定量的关系呢？ 弹力与形变量的关系较为复杂，但是弹簧的弹力与形变量的关系较为简单。 一、弹簧的形变量：x = l－l0 二、探究弹簧弹力与形变量的关系 1、实验设计： 将弹簧挂起来，测出弹簧的原长l 0，然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码，并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l，根据x = l －l 0，算出对应的伸长量，观察弹簧弹力与伸长量的关系。 说明：钩码质量：小的每个50克，大的每个200克。g取10m/s2 根据二力平衡可知，物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F 大小相等。