3.2 科学探究：弹力（第二课时）教学课件 高中物理鲁科版必修第一册

教学课件TeachingCourseware20XX.XX.XX第三章相互作用高中物理鲁科版必修第一册第二节

科学探究：弹力（第二课时）PART.1PART.2PART.3PART.4素养目标新课讲解新课导入经典例题目录CONTENTSPART.2PART.4课堂练习课堂小结素养目标1.了解常见形变，会用简单仪器显示微小形变。2.理解弹力的概念，掌握弹力的产生条件及弹力方向的判定。3.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系。4.理解并应用胡克定律进行分析与计算。新课导入弹簧弹力的大小与形变量有什么关系呢？提出问题弹簧的伸长量或缩短量越大，弹簧的弹力越大大胆猜想弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比设计实验新课讲解Newlessonexplanation新课讲解一、实验：探究弹簧弹力与形变的关系1.实验目的(1)探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系。(2)了解弹簧测力计的工作原理。2.实验器材铁架台、带挂钩的弹簧、钩码、

。刻度尺新课讲解

间接测量量

直接测量量

5.图像法处理实验数据：作出弹簧弹力F

与弹簧伸长量x的关系图像，根据图像分析弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

平衡

3.实验原理4.物理量测量新课讲解6.实验步骤

(3)在弹簧挂钩上依次挂不同数量的钩码，并分别记下实验所挂钩码的总质量及弹簧长度。

新课讲解次数12345钩码质量m/g

弹簧弹力F/N

弹簧长度l/cm

弹簧伸长量x/cm

0010.9501.8512.800.5501001.014.653.705.6016.551.51502002.018.407.457.数据分析(1)将数据及计算结果填入表中。

弹簧弹力的大小与伸长量的关系新课讲解(2)在坐标纸上作出弹簧弹力大小随伸长量变化的图像，并进行分析讨论。弹簧弹力F(N)00.51.01.52.0弹簧形变量x(cm)01.853.705.607.45F/Nx/cm0×××××0.51.02.01.52.53.012345678新课讲解在弹性限度内，弹力

F

的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度

x

成正比，即

F

=

kx，其中

k

是比例系数，单位是N/m。（1）系统误差：弹簧竖直悬挂，自身重力使弹簧伸长，故实验时尽量选用质量好、重力小的弹簧。（2）偶然误差：原因很多，如读数不准确、作图不规范、钩码不标准等。8.实验结论9.误差分析新课讲解(1)尽量选轻质弹簧以减小弹簧

带来的影响。(2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，避免

。(3)测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及形变量x三者之间的不同，明确三者之间的关系。为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在

时保持自由下垂状态，而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。(4)记录数据时要注意弹簧的弹力及形变量的对应关系及单位。(5)描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点均匀分布于线两侧，偏离太大的点应舍去，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线。10.注意事项自身重力超出弹簧的弹性限度不挂钩码新课讲解二、胡克定律胡克英国科学家（1635——1703）1.内容：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小跟

成正比，即F＝

。2.劲度系数：式中的比例系数k称为弹簧的

，单位是

，符号是

，是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。3.劲度系数与弹性体的

、

等因素有关。弹簧伸长(或压缩)的长度xkx劲度系数N/m形状材料牛顿每米新课讲解

新课讲解生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的就是它们的劲度系数不同。那弹簧的劲度系数跟哪些因素有关呢？弹簧的劲度系数k只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反应了弹簧的软硬程度，与弹力F的大小和形变量x无关。弹簧的形变量越大，弹力就会越大，若将弹簧拉得很长甚至拉直，还能用胡克定律计算吗？不能。超出了弹簧的弹性限度，不能再用胡克定律计算了。新课讲解在弹性限度内，弹簧弹力的变化量∆F

与形变量的变化量

∆x

成正比

胡克定律的推论经典例题ClassicExample经典例题

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ACD经典例题2.由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度x的关系图像如图所示，求：(1)该弹簧的原长；答案(1)6cm(2)1000N/m(2)该弹簧的劲度系数。经典例题3.用如图甲所示的装置来探究胡克定律。轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，右端在水平拉力F的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，弹簧与水平面不接触，通过刻度尺可以读出弹簧的伸长量x，通过拉力传感器可以读出拉力F，多次测量F、x，作出F－x图像如图乙所示，回答下列问题：(1)当弹力增大到一定程度时，图像变弯曲，原因什么？弹簧形变量超出弹簧的弹性限度经典例题(2)弹簧的劲度系数为____；(3)弹簧的伸长量分别为x2和x1时，拉力传感器的示数之差为_________。课堂练习ClassroomPractice课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习课堂小结ClassSummary课堂小结重力与弹力(二)目标一：探究弹簧弹力大小与伸长量的关系目标二：胡克定