3.1.3探究：弹力大小与伸长量的关系-2022-2023学年高一物理同步课件（人教版2019必修第一册）

例1.(多选)如图所示，轻质弹簧连接A、B俩物体，A放在水平地面上、B的上端通过细线挂在天花板上；已知A的重力为8N、B的重力为6N、弹簧的弹力为4N。则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是（ ） A.18N和10N B. 4N和10N C.12N和2N D. 14N和2N 例2.如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不及，一切摩擦忽略不计，衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是（ ） A.F3>F1>F2 B.F1=F2<F3 C.F1=F3>F2 D.F1=F2=F3 由二力平衡条件可知，弹簧的弹力大小由一端受力的大小决定，而不是两端之和。 提出问题： 弹力的大小 手压弹簧、手有什么感觉？ 1、弹力大小与形变量有什么关系？ 定性结论： 弹簧的伸长量越大，弹簧弹力越大。 2、什么是弹簧的形变量？ 【自主学习】弹簧的形变量 基本概念： 1.弹簧的原长：弹簧两端既不受拉力也不受压力时的长 度，又称为弹簧的自然长度； 2.弹簧的现长：弹簧两端受拉力或受压力时的长度； 3.弹簧的形变量： 3.1.4 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 第三章相互作用--力 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 5 探究弹簧弹力与形变量的关系 猜想与假设： 弹力大小与弹簧的伸长量成正比 制定方案： ￭实验中需要测量哪些物理量？。. ￭什么样的实验装置能方便测量这些物理量？ ￭用什么测量工具，如何进行测量？ ￭如何处理测量得到的数据？ 制定方案 间接测量量 转化 直接测量量 弹簧的长度 G F 钩码的重力（或质量） 弹簧的伸长量 弹簧的弹力 探究弹簧弹力与形变量的关系 探究弹簧弹力与形变量的关系 制定方案 实验器材 探究弹簧弹力与形变量的关系 获取数据 探究弹簧弹力与形变量的关系 注意事项： >测量弹簧原长时，要竖直悬挂静止后测量。 >刻度尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差，>每次改变钩码的个数后，要待系统稳定后再读数。 >实验中所提供的刻度尺精确度为1mm，读数时应估读到0.1mm。 >实验过程中注意不要超过弹簧的弹性限度。 实验操作 探究弹簧弹力与形变量的关系 探究弹簧弹力与形变量的关系 弹簧原长L0= 15.78 cm g=9.8N/kg 记录数据 探究弹簧弹力与形变量的关系 数据分析，得出结论 探究弹簧弹力与形变量的关系 数据分析 探究弹簧弹力与形变量的关系 数据分析，得出结论： 弹力大小与弹簧伸长量成正比 这个结果具有普遍性吗？ 探究弹簧弹力与形变量的关系 数据分析，得出结论： 实验结论： 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧的伸长量成正比。 表达式上 F=kx x-------形变量 K-------比例系数 单位:N/m 探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克（Robert Hooke，1635-1703） 胡克定律： 在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，即：F=kx。 x-------形变量 K-------比例系数 由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。单位:N/m ΔF = kΔx (Δx为弹簧的形变量的变化量) 探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克定律： 在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比。 2、公式： F ＝ k x (x为弹簧的形变量) ΔF = kΔx (Δx为弹簧的形变量的变化量) ΔF = kΔl (Δl为弹簧长度的变化量) 其中：F ——弹簧的弹力 ΔF ——弹簧的弹力的变化量 k ——弹簧的劲度系数，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。k的单位是牛顿每米，符号N/m或者牛顿每厘米，符号N/cm. 你能求出实验弹簧的劲度系数吗？ (12.4, 320) • (0, 0) 课堂小结 观察现象 弹力与形变量的定性关系 定性研究 定量研究 2.某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时，将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的