3.2 科学探究：弹力（教学课件）高中物理鲁科版必修第一册

wangwen2026/11/1 第3章 相互作用 第2节 科学探究：弹力 高中物理必修第一册•鲁科版 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 了解形变与弹力的内涵，理解胡克定律； 知道劲度系数的物理意义，能判断弹力的方向。 02 科学思维 能用轻弹簧等模型分析问题； 能运用图像法处理实验数据，得出物理规律。 03 科学探究 能完成"探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系"实验； 能使用弹簧测力计、刻度尺收集数据并得出结论。 04 科学态度与责任 认识实验对物理研究的重要性； 乐于与同伴合作，实事求是地记录和处理数据。 教学重难点 教学难点 教学重点 弹力的产生条件与方向判断； 胡克定律 F＝kx 的内容与应用； 探究弹力与伸长量关系的实验。 弹力方向的判断； x 是形变量而非弹簧长度； F-x 图像的理解与劲度系数的求解。 情境问题引入 它们有什么共同点？ 生活 体育 科技 弹力 知识点1 形变与弹力 形变 压缩 压缩 拉伸 弯曲 扭曲 物体发生的伸长、缩短、 弯曲等形状的变化称为形变 概念： 按形变的形式分类 形变 明显形变:肉眼可直接观察到 微小形变:肉眼不易直接观察到 按形变程度分类 如何知道形变了呢？ 应用 实验与测量 实验与探究 （1）观察桌面的微小形变 应用 实验与测量 实验与探究 （2）观察玻璃瓶的微小形变 应用 实验与测量 实验与探究 总结 光学放大法 力学放大法 我们注意到撤掉力时，桌子和玻璃瓶恢复了原状，是不是所有物体的形变都的一样效果呢？ 形变 弹性形变：能恢复原状 范性形变:不能恢复原状 按形变能否恢复分类 弹性体 弹性体的形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度 形变与弹力 构建模型 形变与弹力 构建模型 无放物体 两瓶牛奶 一瓶牛奶 一个u盘 真实情境 物理模型 形变与弹力 模型分析 概念： 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，这种力叫做弹力。 条件： ① 直接接触 ② 发生弹性形变 板形变 板对物体产生的力 形变与弹力 模型分析 板形变 板对物体产生的力 1.作用点： 接触处 2.方向： 与形变方向相反 不明显怎么办 力的三要素 形变与弹力 模型分析 外力 形变 外力为零 形变为零 外力变小 形变变小 弹力 弹力 外力微小 形变微小 弹力 逻辑推导 弹力 0 形变与弹力 模型分析 放大思想 实验证明 形变 弹力 启发 推导正确 外力 理论放大 例题精析 【例】 F2 F3 F4 F5 F6 （画出下列各图中A物体所受弹力的示意图） 方法小结： 1.确定受力对象 2.找接触的地方，判断是否有弹力 3.画出弹力（垂直于面） F1 图1 图2 图3 图4 问题引入 东汉的经学家和教育家郑玄（公元127-200）为《考工记·马人》一文的“量其力，有三钧”一句作注解中写到：“假设弓力胜三石，引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”提示了弹力大小与形变什么关系？ 郑玄 弓 知识点2 探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 实验探究 G=mg F弹 1.弹力大小的如何测量？ 静止时 F弹=G=mg 2.形变量的如何测量？ L0 L 形变量 x=L-L0 实验前的思考 实验探究 实验前的准备 1.实验装置的搭建（器材的准备） 细节亮点：加入重锤线 实验探究 实验前的准备 2.实验数据表格的制作 纸质版 电子版 实验探究 进行实验：实验操作及数据收集 ... 13.09 50 0.49 15.60 2.51 100 0.98 18.05 4.96 150 1.47 20.50 7.41 200 1.96 22.98 9.89 250 2.45 25.43 12.34 实验探究 实验数据的处理 实验探究 实验结论及误差分析 在误差的允许范围内，弹簧的弹力与伸长量成正比 可能造成误差的原因，如钩码质量不一样，读数误差等 实验结论： 误差分析： 知识点3 胡克定律 胡克定律 胡克 Hooke law =kx 单位：N/m.k和什么因素有关呢？ 胡克定律 =kx k小，弹簧“软” k大，弹簧“硬” k：弹簧的劲度系数，由弹簧本身材质、结构等因素决定。 例题精析 【例】一根轻弹簧在10.0N的拉力作用下，长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。那么当这根弹簧伸长到6.20cm时，受到的拉力有多大？ 解：据胡克定律 得弹簧的劲度系数为： 当弹簧伸长到6.20cm时,再根据胡克定律 解得： 弹力的应用 自动圆珠笔控制笔芯伸缩 汽车刹车结构 安全阀超压保护装置 桥梁的建造 拓展：更宽泛含义的胡克定律的应用 电影《越狱》中迈克尔应用胡克定律砸穿了一堵实心墙。 课堂巩固 真题检测 【例】（2015·四川·高考真题）(1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1=___________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时， 弹簧弹力F2=______N（当地重力加速度g=9.8m/s2）。 要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_ __________。 作出F-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。 25.85 0.98 弹簧的原长l0 课堂总结 概念 条件 作用点 方向 大小 应用 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，这种力叫做弹力 ① 直接接触 ② 发生弹性形变 接触处 与形变方向相反 生活、生产、科技、体育 =kx 课后作业 节练习 第1—6题 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.5软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.5软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $