3.1.1 重力与弹力（课时2）课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“弹力”核心内容，涵盖形变、弹力概念、产生条件、方向判断及胡克定律。通过废旧油笔弹簧体验活动、桌面与玻璃瓶微小形变观察实验导入，搭建生活现象到物理概念的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如微小形变实验运用微小放大法培养科学推理能力，胡克定律实验含完整探究流程及误差分析。结合F-x图像例题深化相互作用观念，助力学生提升探究能力，便于教师高效教学。

第三章 相互作用—力 第二节 弹力 高中物理 必修1 12 十月 2025 形变 弹力 胡克定律 接触力： 物体与物体直接接触才发生的力； 如： 弹力、摩擦力等； 非接触力： 物体与物体不接触就可发生的力； 如： 重力、磁力、静电力等； 第二节 弹力 一、弹性形变和弹力 1、形变： 物体在力的作用下发生的形状或体积改变； 弹性形变： 能恢复原状的形变； 弹性限度： 能恢复原状的最大形变限度； 活动： 废旧油笔弹簧（或橡皮筋）， 体验弹性形变、弹性限度； 2、观察微小形变： 例1：以上两个实验都用到的科学思维方法是（ ） A、控制变量法 B、微小放大法 C、比较法 D、等效法 B 3-1-1观察桌面微小形变 3-1-1观察玻璃瓶微小形变 探究1： 分析右图人手、海绵、弹簧所受弹力产 生原因及方向； 弹力： 发生弹性形变的物体由于要恢复原来的 形状，对跟它接触的物体发生力的作用； 弹力产生条件： ①直接接触； ②发生弹性形变； 拇指受 力方向 海绵形 变方向 食指形 变方向 海绵受 力方向 人手受 力方向 弹簧形 变方向 弹簧形 变方向 人手受 力方向 第二节 弹力 二、几种具体弹力 支持面的弹力： 压力：方向垂直于支持面、指向被压的物体； 支持力：方向垂直于支持面、指向被支持的物体； 绳的弹力： 由于绳被拉长而对所拉物体产生的力； 方向：沿绳指向绳收缩的方向； 倾斜单杆的弹力： 倾斜单杆形变对物体产生弹力； 方向：竖直向上（二力平衡判断）； 例1：面面、面点、点点接触受力分析 弹力方向：垂直接触面指向受力物体； 绳、倾斜单杆受力分析 弹力方向： NA NB N N N` N N N N G 二力平衡判断竖直向上 T 沿绳收缩方向 A B B对A弹力 球受弹力 A B 杆受弹力 球受弹力 球受弹力 小球受力 T 例2：在下图中，a、b表面及各接触面均光滑，天花板和地面均水平，静止的a、b间一定有弹力的是（ ） B 判断弹力有无： 假设法 假设b对a没有弹力 则悬绳保持竖直状态； 假设B对A有弹力 则A将不能静止； 第二节 弹力 三、胡克定律 探究2：弹力与弹簧伸长量关系 胡克定律： 弹簧弹力跟弹簧伸长量成正比， 方向跟弹簧形变方向相反； K：劲度系数（单位：N/m） X：弹簧伸长量（X=X伸长后 - X原长） 3-1-1探究弹簧的弹力与形变量的关系 探究3：观察下列F-X图象回答， 图象①、②弹簧有什么区别？ 斜率不同，弹簧劲度系数k不同； 图象③横轴截距L0的物理意义？ 弹簧原长为L0； 图象④F-x图线弯曲的原因？ 拉力超过弹簧弹性限度； 实验误差分析：  误差 产生原因 减小方法 偶然误差 测量长度读数不准 钩码静止，眼睛 ； 描点画图不准 点描小些，画图时点尽可能在线上，不在线上的点尽能 ； 系统误差 弹簧自重 选 弹簧； 平视 均匀分布直线的两侧 轻质 实验注意事项： 1、所挂钩码不要过重，避免超出弹簧的 ； 2、每次所挂钩码的质量差尽量大一些，使坐标上描的点间距尽量大些， 使作出的图线更精确； 3、测弹簧长度时，一定要在弹簧 悬挂且处于 状态时测量； 4、记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位； 5、尽量选用轻质弹簧以便能忽略 的影响； 弹性限度 竖直 平衡 自身重力 例3：如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系； 1、实验还需要补充的器材有 ； 2、实验中需要测量的物理量 ； 3、图乙是弹簧F­-x图线，则弹簧的劲度系数为 N/m； 4、图线不过原点是因为 ； 刻度尺 弹簧原长、拉力及对应的长度 200 弹簧自身重力影响 第二节 弹力 课时练习 练1：一根轻弹簧，其弹力F的大小与它的 长度x的关系如图中的线段a和b所示。则： 1）该弹簧原长为多少？ 2）该弹簧的劲度系数为多大？ 3）该弹簧长度为6cm(未超过弹性限度)时，弹力大小为多少 解： 练2： 如图所示，两根完全相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数都为k=4×102N/m，悬挂重物A、B的质量分别为mA=2kg、mB=4kg，g=10m/s2，则静止时S1、S2的伸长量分别为（ ） A、5 cm、10 cm B、10 cm、5 cm C、15 cm、10 cm D、10 cm、15 cm C 弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物 体发生力的作用； 产生条件：直接接触、发生弹性形变； 弹力方向： 压力、支持力垂直于接触面指向被压或被支持的物体； 绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向； 弹力方向也可用物体具体受力情况、运动状态求解； 胡克定律： 弹簧弹力F跟弹簧伸长量成正比， 弹力的方向跟弹簧形变方向相反； 结束页 B1 谢谢观赏！ Lavf59.6.100 $我们可以借助一些实验装置来观察微小形变。在玻璃瓶中灌满红色的水，瓶口插上带细玻璃管的橡胶塞，水的液面在细玻璃管中沿玻璃瓶短轴方向按压屏蔽，我们发现细管中水柱变长，松手后水面降回原处。如果沿长轴方向按压屏蔽，细管中水柱则变短，松手水面升回原处。这是由于按压时玻璃瓶发生了微小形变，沿短轴方向按压瓶截面更扁，瓶内容积变小，细管水柱会变长。而沿长轴方向按压瓶壁时，瓶截面变圆，瓶内容积变大，细管水柱则变短，松手玻璃瓶不受压力水面复原。 今天为大家示范的实验室，探究弹力与弹簧伸长量的关系。本次实验我们将通过以下几个环节来进行，一在弹簧下端挂槽码，测量弹簧弹力F和弹簧伸长量X2、逐个增加草码重复实验并测量数据。三用描点法画图绘制弹力F随弹簧伸长量X变化的图像。在实验中我们需要用到以下实验器材，代沟铁架、尺子、弹簧、金属草码、带指针的金属底码。将弹簧挂在代沟铁架上。弹簧顶部与安放好的尺子零刻度齐平，将金属底码挂在弹簧底部。指针静止后，记录初始次数为5.60厘米。我们将数据填入表格，此时弹力的大小为零，牛弹簧的伸长量为零厘米，将质量为20克的金属条码挂到金属底马上。弹簧静止时，弹簧的弹力等于所悬挂金属槽码的重力，因此弹簧的弹力为0.20牛指针示数为7.0厘米，弹簧的伸长量为1.40厘米。我们继续加入重量为20克的金属槽码。此时弹力大小为0.40牛，指针示数为8.40厘米，弹簧的伸长量为2.80厘米。增加同样重量草码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格。以弹力F为纵坐标，弹簧的伸长量X为横坐标，用描点法作图，将第一环节中的六个数据在坐标轴中标注出来。连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量X变化的图像。通过图像分析弹力与弹簧伸长量的关系。由坐标系上得到的FX图像可知，弹力F与弹簧伸长量X成正比，写出弹力F和弹簧伸长量X之间的函数关系式。函数表达式中常数K即为弹簧的进度系数。这个常数也可根据FX图像的斜率求解，K等于delt f除以delt x由实验可知，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长或缩短的长度X成正比例，即F等于KX这个规律也就是胡克定律。一本实验要求定量测量，因此要尽可能减少实验误差。标尺要垂直且仅靠指针，以减少读数带来的误差。每次改变悬挂的金属槽码个数后，要待示数稳定后再读数。2、实验中所提供的刻度尺精确度为一毫米，应估读到下一位。3、说明书以说明弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限度。 今天为大家示范的实验室，观察桌面的微小形变。在硬木板上放置两个平面镜M和N。激光笔。打开激光笔，让激光一次被这两面镜子反射。最后射到墙上形成一个光点，我们在光点位置放上一把尺子作为参照。此时光点的位置大约在尺子的10厘米位置处，按压两面镜子之间的桌面，观察墙上光点。我们发现光点的位置发生了变化。在该实验中，因为桌子发生形变，使得平面镜倾斜了一个角度，反射光位置也相对应的发生改变。因此我们将不易观察的桌子的微小形变转化为容易观察的墙上光线的位置的变化。