3.1.2 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克定律 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2025-12-12
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摘要:

该高中物理课件聚焦“探究弹簧弹力与形变量的关系及胡克定律”,从实验基础梳理入手,涵盖原理、器材、步骤等核心内容,通过提升关键能力(误差分析、图像处理)、检测效果和课时精练,构建从基础到应用的学习支架,衔接相互作用的物理观念。 其亮点是以科学探究为主线,实验环节详细说明弹簧自重误差等分析及注意事项,培养严谨态度,数据处理用图像法分析F-x关系,强化科学思维中的模型建构与推理,如通过图像斜率求劲度系数。助力学生提升探究能力和物理观念,为教师提供系统教学资源,提升教学效率。

内容正文:

第2课时 实验:探究弹簧弹力与形变量 的关系 胡克定律 第三章 相互作用——力 目 录 CONTENTS 提升关键能力 02 检测学习效果 03 课时精练 04 实验基础梳理 01 目录 2 实验基础梳理 1 目录 3 一、实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 1.实验原理 (1)如图所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力__________。弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用________测出,其伸长量x可以用挂上钩码后弹簧的长度减去弹簧的______来求得。 (2)作出弹簧弹力F与弹簧________x的关系图像,根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧________的关系。 大小相等 刻度尺 原长 伸长量 伸长量 目录 实验基础梳理 2.实验器材 铁架台、刻度尺、轻弹簧、钩码(一盒)、三角板、铅笔、坐标纸等。 3.实验步骤 (1)将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用________ 测出弹簧自由下垂时的长度l0,即原长。 (2)如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出钩码静止 时弹簧的长度l1,记录m1和l1。 (3)改变所挂钩码的质量,重复步骤(2),记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…。 刻度尺 目录 实验基础梳理 (4)计算出每次弹簧的伸长量x(x=_____)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格。 l0=     cm  实验次数 1 2 3 4 5 6 7 F/N 0             l/cm               x/cm 0             ln-l0 目录 实验基础梳理 4.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________________为横轴,根据测量数据在坐标纸上描点,作出________图像。 弹簧的伸长量x F-x 目录 实验基础梳理 (2)以______________为自变量,写出图像所代表的函数。首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数。 (3)得出弹簧弹力与______________之间的定量关系,解释函数表达式中常数的 物理意义。这个常数也可根据图线的斜率求解,即k=_________。 弹簧的伸长量 弹簧的伸长量 目录 实验基础梳理 5.误差分析 (1)弹簧原长及伸长量的测量都存在误差。 (2)由于弹簧自身重力的影响造成误差,当未放重物时,弹簧在自身重力的作用下,已经有伸长量,这样在作图线时,图线在x轴有截距。 (3)描点、作图不准确也会引起误差,所以每次所挂钩码的质量差适当大一些,从而使坐标纸上描的点尽可能分散,这样作出的图线更精确。 目录 实验基础梳理 6.注意事项 (1)所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出其弹性限度。 (2)测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大读数误差。 (3)描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。 (4)记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。 目录 实验基础梳理 二、胡克定律 1.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体______完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。 不能 目录 实验基础梳理 2.胡克定律 (1)内容:在弹性限度内,弹簧发生______形变时,弹力F的大小跟弹簧________________的长度x成正比,即F=______。 (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__________,单位是__________,符号是________。劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量,只与__________有关,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定,与弹力F的大小和形变量x无关。 弹性 伸长(或缩短) kx 形变量 劲度系数 牛顿每米 N/m 弹簧本身 目录 实验基础梳理 [思考判断]  (1)探究弹簧弹力与形变量的关系的实验要研究的是弹簧的弹力与弹簧长度的关系。(  ) (2)探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中,每次实验,重物静止时所挂重物的重力与弹簧的弹力大小相等。(  ) (3)弹簧的伸长量等于弹簧的长度与弹簧原长之差。(  ) (4)弹簧的长度越长,弹力越大。(  ) (5)弹簧的劲度系数k与弹簧的弹力F成正比、与弹簧的形变量x成反比。(  ) × √ √ × × 目录 实验基础梳理 提升关键能力 2 知识点二 胡克定律 知识点一 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 目录 14 知识点一 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 例1 某兴趣小组做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。 (1)下列实验步骤是准备要完成的,请按正确操作的顺序,将各步骤的序号写在横线上    。  A.以弹簧伸长量x为横坐标,以弹力F为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来; B.将铁架台固定在桌子上,并将弹簧的一端系于横杆上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺; C.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度l0; 目录 提升关键能力 解析 由该实验的原理可知,正确的操作顺序为BCDAEF。 答案 BCDAEF D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、……、n个钩码,分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码; E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式; F.解释函数表达式中常数的物理意义。 目录 提升关键能力 (2)若实验过程中,先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,那么由于弹簧自身重力的影响,最后画出的F-x图线可能是下图中的    。  解析 弹簧竖直悬挂时,由于自身重力的影响,相对于平放时其长度会伸长,应有F+F0=kx,即F=kx-F0,则F-x图像可能如图(c)所示。 答案 (c) 目录 提升关键能力 (3)如图是按正确步骤完成实验并画出的弹簧弹力和弹簧形变量的关系图线。写出该图线的函数表达式:    (x以cm为单位)。  解析 图线的斜率为k== N/cm≈0.43 N/cm,该图线的函数表达式为F=0.43x(N)。 答案 F=0.43x(N) 目录 提升关键能力 数据处理与图像分析 (1)弹簧弹力F与弹簧长度l的关系图像如图甲所示,图像不过原点, 图像反映的函数关系为F=k(l-l0)。图线在l轴上的截距表示弹簧的原长,斜率即为弹簧的劲度系数k。 (2)弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像如图乙所示,图像过原点,图线反映的函数关系为F=kx,斜率即为弹簧的劲度系数k。 目录 提升关键能力 训练1 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量为    cm。  目录 提升关键能力 (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是    (填选项前的字母)。  A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重量 B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重量 目录 提升关键能力 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量x与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是           。  目录 提升关键能力 答案 (1)6.93 (2)A (3)弹簧形变量超出弹簧的弹性限度 解析 (1)由题图乙可知标尺刻度为l2=14.66 cm,所以弹簧的伸长量为Δl=l2-l1=6.93 cm。 (2)为防止弹簧超出弹性限度,应逐渐增加钩码,故A正确。 (3)由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系,主要原因是所挂钩码重力过大,导致弹簧形变量超出弹簧的弹性限度。 目录 提升关键能力 知识点二 胡克定律 1.对胡克定律F=kx的理解 (1)适用范围:弹簧的形变必须在弹性限度内。 (2)x的意义:x是弹簧的形变量,即弹簧的伸长量(l-l0)或压缩量(l0-l)。 (3)k为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F的大小和形变量x无关。 目录 提升关键能力 2.F-x图像是一条过原点的倾斜直线, 如图所示,直线的斜率表示弹簧的劲度系数k,即k=。 3.推论式ΔF=kΔx:弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx成正比。 目录 提升关键能力 例2 一根轻质弹簧在10.0 N的拉力作用下,其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm。求:(弹簧始终在弹性限度内) (1)当这根弹簧长度为4.20 cm时,弹簧受到的压力是多大? 解析 由题意知,弹簧原长L0=5.00 cm=5.00×10-2 m 在拉力F1=10.0 N的作用下弹簧长度为L1=6.00 cm=6.00×10-2 m 根据胡克定律得F1=kx1=k(L1-L0) 解得弹簧的劲度系数k== N/m=1.00×103 N/m 设当压力大小为F2时,弹簧长度为L2=4.20 cm=4.20×10-2 m 根据胡克定律得,压力大小 F2=kx2=k(L0-L2)=1.00×103×(5.00-4.20)×10-2 N=8.00 N。 答案 8.00 N 目录 提升关键能力 (2)当弹簧受到15.0 N的拉力时,弹簧的长度是多少? 解析 设弹簧的弹力大小F=15.0 N时弹簧的伸长量为x,由胡克定律得 x== m=1.50×10-2 m=1.50 cm 此时弹簧的长度为L=L0+x=6.50 cm。 答案 6.50 cm 目录 提升关键能力 方法总结 计算弹力大小的两种方法 公式法 利用胡克定律F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等物体弹力的计算 平衡法 利用二力平衡的条件计算。例如:悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉力时,可用二力平衡求得拉力的大小等于物体所受重力的大小 目录 提升关键能力 C 训练2 (2025·陕西宝鸡期中)如图所示,质量为2m的物体A与质量为m的物体B通过一劲度系数为k的弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态。现通过细绳将A向上拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度内,则(  ) A.L=  B.L= C.L=  D.L= 目录 提升关键能力 解析 开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,弹簧的弹力等于A的重力,由胡克定律得,弹簧的压缩量为x1=,当B刚要离开地面时,弹簧处于伸长状态,弹力大小恰好等于B的重力,由胡克定律得,弹簧的伸长量为x2=,由几何关系得x1+x2=L,所以L=,故C正确。 目录 提升关键能力 AD 训练3 (多选)如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态。则关于弹性杆对小球的弹力,下列结论正确的是(  ) A.大小为2 N B.大小为1 N C.方向平行于斜面向上 D.方向竖直向上 解析 根据平衡条件可知,小球受重力与弹性杆对小球的弹力,两力大小相等,方向相反,则弹性杆对小球的弹力大小为2 N,方向竖直向上,故A、D正确,B、C错误。 目录 提升关键能力 检测学习效果 3 目录 C 1.(胡克定律)(2025·江苏扬州期末)拉力器是一种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示,女子拉开拉力器使其比原长伸长了 40 cm,此时拉力大小为120 N。假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则(  ) A.人对拉力器的拉力是由于弹性绳形变产生的 B.若对拉力器的拉力增大,则弹性绳的劲度系数也增大 C.每根弹性绳的劲度系数为150 N/m D.若对拉力器的拉力减为60 N,则弹性绳长度变为20 cm 目录 检测学习效果 01 02 03 解析 人对拉力器的拉力是由于人自身形变产生的,A错误;弹性绳的劲度系数是弹性绳的固有属性,人对拉力器的拉力增大时,其劲度系数不变,B错误;根据胡克定律得F=2kx,代入数据解得每根弹性绳的劲度系数为k=150 N/m,C正确;若对拉力器的拉力减为60 N,根据胡克定律可得F'=2kx'=60 N,代入数据解得x'=20 cm,故弹性绳的形变量为20 cm,D错误。 目录 检测学习效果 01 02 03 B 2.(胡克定律)(2025·江苏无锡期中)如图所示为一轻质弹簧的弹力F和长度L的关系图线,则下列判断错误的是(  ) A.弹簧的原长为10 cm B.弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N C.弹簧的劲度系数为200 N/m D.弹簧压缩5 cm时弹力大小为10 N 解析 弹簧弹力为零时的长度为原长,由题图可知原长为10 cm,弹簧压缩 5 cm(即长度为5 cm)时弹力大小为10 N,故A、D正确;弹簧的劲度系数为k== N/m=200 N/m,弹簧伸长15 cm时弹力大小为F'=kx'=200×0.15 N=30 N,故B错误,C正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 3.(探究弹簧弹力与形变量的关系)(2025·山东烟台期中)某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像如图丙所示,已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为100 g,重力加速度g=10 m/s2。 目录 检测学习效果 01 02 03 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为    m。  (2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为    N/m(保留2位有效数字)。  (3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比    (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。  目录 检测学习效果 01 02 03 答案 (1)0.146 0 (2)61(60~63均可) (3)相等 解析 (1)根据刻度尺的读数规则可知,该读数为x=14.60 cm=0.146 0 m。 (2)由胡克定律可知nmg=k(x-l0),化简可得x=n+l0,由题图可知=,代入数据可得该弹簧的劲度系数为k=61 N/m。 (3)由胡克定律可知,ΔF=kΔx,因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响,故劲度系数的测量值与真实值相等。 目录 检测学习效果 01 02 03 课时精练 4 目录 ACD 基础对点练 题组一 胡克定律 1.(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=可知,弹簧的劲度系数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 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析 在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F=kx,即弹力F的大小与弹簧形变量x成正比,A正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力F及形变量x无关,B错误,C正确;由胡克定律得k=,弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的数值与k的数值相等,D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 C 2.(2025·陕西长安一中高一月考)轻弹簧的两端各受20 N拉力F的作用,弹簧伸长了10 cm(在弹性限度内),则该弹簧的劲度系数为(  ) A.2 N/m B.4 N/m C.200 N/m D.400 N/m 解析 根据胡克定律可得该弹簧的劲度系数为k===200 N/m,故C正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 A 3.(2025·江苏无锡期中)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2,弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内,则弹簧的劲度系数为(  ) A. B. C. D. 解析 设弹簧原长为l0,根据胡克定律可知F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),联立解得k=,故A正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 C 4.(2025·贵州六盘水期中)如图所示,用一根劲度系数为200 N/m的 轻质弹簧悬挂一个质量为1 kg的物体,物体保持静止时弹簧长度 为20 cm。则弹簧原长为(重力加速度大小取10 m/s2)(  ) A.5 cm B.10 cm C.15 cm D.20 cm 解析 根据二力平衡和胡克定律可知mg=k·Δx,可得弹簧的伸长量为Δx== m=0.05 m=5 cm,故弹簧原长为l0=l-Δx=15 cm,故C正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 A 5.(2025·北京海淀期中)将两根轻质弹簧上端挂在铁架台上,甲下端挂一个钩码,乙下端挂两个同样的钩码,静止时乙的伸长量是甲的伸长量的1.5倍,则甲、乙两弹簧的劲度系数之比为(  ) A.3∶4 B.1∶2 C.4∶3 D.3∶2 解析 设每个钩码的质量为m,对甲下面的钩码,根据二力平衡和胡克定律可得k1x1=mg,对乙下面的钩码,根据二力平衡和胡克定律可得k2x2=2mg,且x2=1.5x1,解得=,故A正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 B 题组二 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 6.(2025·江苏徐州高一期中)一个实验小组在“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b来做实验,得到如图所示的弹力与弹簧长度的关系图像。下列表述正确的是(  ) A.测得的弹力与弹簧的长度成正比 B.挂同样重的物体,a的伸长量比b的伸长量小 C.a的劲度系数比b的小 D.无法比较两个弹簧的原长大小 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析 由F=k(l-l0)可知,测得的弹力与弹簧的长度成一次函数关系,弹力与弹簧的形变量成正比,故A错误;由图像的斜率表示弹簧的劲度系数可知,a的劲度系数比b的大,故C错误;由F=kx可知挂同样重的物体,a的伸长量比b的伸长量小,故B正确;根据F=k(l-l0)可知,F-l图像与横轴的截距表示原长,由图像可知a弹簧的原长比b弹簧的原长小,故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 7.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹簧弹力与伸长量的关系。他将实验数据记录在表格中。g取10 N/kg。 钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l/cm 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8 (1)根据实验数据在坐标纸上作出弹簧弹力F与伸长量x关系的F-x图像。 (2)由F-x图像写出F-x函数表达式:                     。  07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 答案 (1)见解析图 (2)F=26x(N) 解析 (1)由表格数据可知弹簧所受到的弹力F=mg,弹簧伸长量x=l-l0=(l-6.0)cm,求出各个F和x,由描点法得出F-x图像如图所示。 (2)由图可知:F=26x(N)。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 A 综合提升练 8.(2025·浙江宁波高一期中)如图是由轻质弹簧与A、B两物体组成的系统,弹簧上端与天花板相连,B与地面接触,整个系统处于静止状态,且此时弹簧形变量为0.2 m,已知弹簧的劲度系数为100 N/m,A的重力为10 N,B的重力为20 N,此时A、B间的作用力为(  ) A.30 N B.20 N C.10 N D.0 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析 由胡克定律可知,弹簧的弹力大小为F=k·Δx=100× 0.2 N=20 N,由于物体A的重力为10 N<20 N,则弹簧处于压缩状态,对A物体受力分析,由平衡条件GA+F=FBA,解得A、B间的作用力为FBA=30 N,故A正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 D 9.(2025·安徽合肥高一期中)如图所示的装置中,小球的重力均相同,大小为5 N,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计;平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,已知丙图中的弹簧平衡时伸长了5 cm(在弹性限度内),下列说法正确的是(  ) A.F1=F2<F3 B.F1>F2=F3 C.丙图中弹簧的劲度系数k=200 N/m D.丙图中弹簧的劲度系数k=100 N/m 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析 图甲中,以下方小球为研究对象,根据受力平衡可得F1=mg=5 N;图乙中,以小球为研究对象,根据二力平衡可得T=mg=5 N,则有F2=T=5 N;图丙中,以其中一小球为研究对象,根据受力平衡可得T'=mg=5 N,则有F3=T'=5 N,可得F1=F2=F3=5 N,故A、B错误;已知丙图中的弹簧平衡时伸长了5 cm,则丙图中弹簧的劲度系数k== N/cm=100 N/m,故C错误,D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 10.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时,设计了如图甲所示的实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺固定在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然下垂长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10 g。实验数据见下表(g取10 N/kg)。 钩码质 量m/g 0 10 20 30 40 50 弹簧总 长度l/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 弹力 大小F/N 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 (1)关于本实验,下列说法正确的是    。  A.悬挂钩码时,应在钩码静止后再读数 B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C.在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态 D.在测量弹簧原长时,应将弹簧平放在水平桌面上,使其自然伸长,并测出其长度 (2)根据上述实验数据,在图乙所示的坐标纸上,作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系图像,并求出该弹簧的劲度系数k=    N/m。  07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 (3)一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图丙所示。下列表述正确的是    。  A.a的原长比b的短 B.a的劲度系数比b的大 C.弹簧弹力相同时,a的长度比b的长 D.测得的弹簧弹力与弹簧的长度成正比 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 答案 (1)ABC (2)见解析图 20 (3)AB 解析 (2)根据表中数据描点连线,就能得到F-l图像,如图所示,F-l图线的斜率大小表示弹簧的劲度系数,解得k=20 N/m。 (3)在F-l图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于 原长,故b的原长大于a的原长,故A正确;斜率表 示弹簧的劲度系数,a的劲度系数大于b的劲度系数,故B正确;弹簧弹力相同时,a的长度比b的短,C错误;弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 11.(2025·重庆渝北期中)如图甲所示,质量分别为mA=1.5 kg、mB=2 kg的A、B两物体用轻弹簧连接后竖直放置在水平地面上并处于静止,此时A、B间的距离l=7 cm,轻弹簧的自然长度l0=10 cm,g=10 N/kg,求: (1)轻弹簧的劲度系数; (2)如图乙所示,若把A物体用细绳悬挂,使A、B两物体都处于静止时,两物体之间的距离。 答案 (1)500 N/m (2)14 cm 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析 (1)轻弹簧的劲度系数为 k== N/m=500 N/m。 (2)两物体之间的距离为 x=+l0= m+0.1 m=14 cm。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 $

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3.1.2 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克定律 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
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