3.1 重力与弹力 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

高一物理导学案 主题：3-1重力与弹力（第二课时） 学习目标 1、 理解弹力产生的原因，会判断弹力的方向。 2、 学会探究弹簧弹力与形变量之间的关系。 3、会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。理解胡克定律 做一做： 捏一下海绵，揉一下纸团，拉一下橡皮绳，观察物体形状体积的变化。 一、形变 1、 定义：物体在力的作用下 或 会发生改变，这种变化叫作形变。 弹性形变：去掉外力后 的形变，例如 。 非弹性形变：去掉外力后 的形变，例如 。 如果形变量过大，超过一定限度，撤去外力后物体不能完全恢复原状，这个限度叫作 。 2、弹力 （1） 定义：发生 的物体要恢复原状，对与之接触的物体会产生 ，这种力叫作弹力。 （2） 产生条件：①两物体相互接触 ②两物体接触面之间发生 形变 （3） 弹力的分类：物体对地面的 、地面对物体的 、绳子产生的 、轻杆产生的弹力等 （4） 弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体。 （5） 弹力的方向：与物体恢复原状的方向 。 课堂检测： 1、 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（　 ） A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力 C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变 D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变 四、胡克定律 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 实验方案： 1.实验思路 (1)弹簧弹力F的确定：在弹簧下端悬挂钩码，静止的钩码所受弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F= (2)弹簧伸长的长度x的确定：弹簧的伸长量用刻度尺测出，弹簧伸长的长度x= x1。 3.实验步骤 (1)将弹簧的上端固定在细线上，记录弹簧自由下垂时的位置0。 (2)在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的伸长量x1和钩码的质量m1 。 (3)增加钩码的个数，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5…和相应的弹簧伸长量x1、x2、x3、x4…。 4.数据分析 (1)数据记录 将每次弹簧伸长的长度x和弹簧受到的拉力F(F=mg)填入表格。 (2)数据处理 ①建立如图所示的直角坐标系，以弹簧的弹力F为纵轴、以弹簧伸长的长度x 为横轴，选择合适的单位长度，根据测量数据在坐标纸上描点。 ②按照图中所绘点的分布，作出一条直线，所画点不一定正好在这条直线上，但要注意使直线两侧的点数大致相同，得到F-x图像。 ③以弹簧伸长的长度为自变量，写出图像所代表的函数 。 ④得出弹簧弹力和伸长的长度之间的定量关系。 通过实验得到弹簧弹力和伸长的长度之间的定量关系，即胡克定律： (1) 内容：在弹性限度内，弹簧发生 时，弹力F的大小跟 弹簧伸长(或缩短)的长度x成 ，即 。 (2) 理解：式中的x 是指弹簧的 ，不是弹簧的长度；k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m 课堂检测： 2.(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是 A.由F=kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x的大小成正比 B.由k=F/x可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的形变量x成反比 C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关 D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的数值 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$