2020高中物理 3.1探究弹力与形变的关系2教案 粤教版必修1

1、探究实验探究弹力与形变的关系 物理现象观察小明的爸爸是个警察，有一次他去找爸爸，刚好看到他爸爸与很多警察叔叔正在进行爬墙和跳围墙训练。只见一个警察叔叔在一高高的“围墙”前，站在特制的弹簧跳板上，用力连续的向下蹬了5、6下，“嗖”的一声就跳上了围墙。提出问题1 如果警察叔叔站在跳板上只蹬一下他能跳上围墙吗？2 弹簧跳板对警察叔叔产生的弹力与弹簧形变量（压缩量）是关系吗？猜想与假设1 只蹬一下不一定能跳上围墙。经验依据：。2 弹簧产生的弹力与其发生的形变量成正比。经验依据：。设计实验1 实验目的：探究弹力与形变的关系；计算弹簧的劲度系数。2 实验器材：铁架台（带铁夹、横梁）、弹簧或弹簧秤（带挂钩）

2、、已知质量为的钩码一盒（相等）、直尺、托盘、长木板、天平。3 实验原理：弹簧产生的弹力与弹簧的伸长量或压缩量有关，弹簧产生的弹力就是对重物的拉力或支持力，重物时，重物所受拉力或支持力F等于其重力G，即FG，当弹簧上所挂重物的质量不同时，弹簧伸长量不同，测出其相应伸长量，如果各次弹力之比F1：F2：F3：F4：F5等于各次伸长量之比X1：X2：X3：X4：X5，则可得出：。图（一）图（二）进行实验1 按图（一）装好铁架台和铁夹，将弹簧的一端挂在铁架台的横梁上。2 用直尺测出弹簧没有挂重物时的长度L0。3 在弹簧下端挂上一个钩码，并用直尺测出此时弹簧的长度L1，填入表（一）4 用同样的方法在弹簧的

3、下端挂上2个、3个、4个、5个钩码，并用直尺测出弹簧相应的长度L2、L3、L4、L5，并填入表（一）。5 计算出X1L1L0、X2L2L0、X3L3L0、X4L4L0、X5L5L0，并填入表（一）。6 求各次弹力之比F1：F2：F3：F4：F5和各次伸长量之比X1：X2：X3：X4：X5，并进行比较。7 用天平称出托盘的质量，记为0，按图（二）所示，将弹簧下端接在水平长木板上，上端放托盘。8 按前面第3、4、5、6、7步聚，在托盘上分别放1、2、3、4、5个钩码，测出各次弹簧的压缩量X，（注意：弹簧弹力F，0，X，L0L，其中1、2、3、），并填入表格（二）中。9 求出比值F1，：F2，：F3

4、，：F4，：F5，和X1，：X2，：X3，：X4，：X5，并进行比较。10 换用不同的弹簧进行测量，并进行比较。11 整理仪器，分析表格，得出结论。表（一）表（二）次数弹力（N）弹簧长度（）弹簧伸长量次数弹力弹簧长度（）弹簧压缩量1F1L1X11F1，L1，X1，2F2L2X22F2，L2，X2，3F3L3X33F3，L3，X3，4F4L4X44F4，L4，X4，5F5L5X55F5，L5，X5，其中：L0，0。分析与论证1 请把上面表格填写好。2 通过计算，你会发现，弹簧的弹力之比与弹簧的伸长量或压缩量之比，则可得出。3 你可进一步计算出弹簧的劲度系数K，即弹簧的弹力与形变量之比，并可知K与

5、有关，与无关。评估回顾以上操作，分析实验中操作错误的原因及影响实验结果的因素：1 一定要选用质量标准的钩码。2 用直尺和天平测量时，读数方法不恰当，会给计算结果带来直接影响。3 弹簧所挂钩码的总重力不能使弹簧超出其。4 你在计算劲度系数K时最好用图像法，即根据表格画出FX图像，求出图像的斜率就行。5 你在读数时必须保证是静止的。交流与讨论1 如图（三），用一较长的薄钢板尺，支柱它的两头，在其上放一重物，钢板尺发生弯曲，再加一个重物，弯曲得更厉害，请说说其中的道理，并说明如果是桥梁，怎样使它更安全些。2 一根弹簧，不挂物体时长15，挂上0.6的物体时长18，这根弹簧的劲度系数有多大？（10N/）

6、图（三）3 弹簧原长为18.0，在其下端挂一重为0.5的物体时长为25.5，现将两个一样的弹簧都挂上0.6的物体后，再串联起来，竖直吊在天花板上，静止时两弹簧的总长度为多少？如图（四）。（10N/）小实验探究1 用电子门铃制作火灾自动报警器材料：电子门铃（内已装电池）一具、日光灯起辉器两个、按钮开关一个、导线若干。图（四）方法；将起辉器的玻璃外壳敲破。把两个起辉器并联起来，然后接入电子门铃的按钮开关处（与开关并联）就行。见图（五）。电子门铃2 自制转柄变阻器材料：150100薄木板一块、按钮开关废电炉丝一条、5010薄铁板一块（无锈）、标有1.2的带灯座的小起辉器图（五）灯泡一个、电池一节、导

7、线、图钉、钉子。方法：如图（六）所示，将电炉丝用图钉分成数段固定在木板上，图钉作为触点，把薄铁板的一端用铁钉固定在木板上，使它成为转柄。这就成了转柄变阻器。将它用导线与电池、灯泡连起来就行。图（六）参考答案：探究实验三探究弹力与形变的关系提出问题：2正比猜想与假设：1警察叔叔上跳的高度与弹簧跳板对他产生的弹力有关。2弹簧压缩越厉害，警察叔叔跳得越高。设计实验：3静止，弹簧产生的弹力与其形变量成正比。分析与论证：2相等，弹簧产生的弹力与其形变量成正比。3弹簧本身，重物等其它因素。评估：3弹性限度。5弹簧与重物。交流与讨论：1钢板尺上放重物时，其受到压力而产生形变向下弯曲。形变量的大小与其所受压力

8、成正比，所以重物越多，弯曲越厉害。对于桥梁，为了保证安全，增大承受力而形变量要小，必须增大桥梁的强度，跨度不能太大，增大厚度，用抗压、抗拉能力大的材料建造。2解：弹簧原长L015，挂上重物时，弹簧弹力F0.6106N，弹簧总长L18。弹簧伸长量XLL030.03又FKX劲度系数K3解：由题意可知，弹簧原长L018，当弹力为F0.5105N时，弹簧伸长量为X25.5187.5。弹簧的劲度系数为K当两弹簧挂上物体串联后，前一个弹簧的弹力为F15N210N，后一个弹簧的弹力为F25N。前一个弹簧的伸长量为X1，后一个弹簧的伸长量X2弹簧的总长L总2L0X1X258.5小实验探究：1当某处起火时，该处的起辉器的弯