2014-2015高中物理2.3弹力（第2课时）课件教科版必修.ppt

1、,第二章 力,2.3 弹力 第二课时,高中物理必修一教科版,目标定位,探究弹力与弹簧伸长量的关系,探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.,学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据,能根据Fx、Fl图象求出弹簧的劲度系数,1,2,3,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,预习导学,1实验原理： （1）大小相等 刻度尺 原长 （2）平滑的曲线,想一想：在探究弹簧的形变与外力的关系的实验中，测量原长水平放置与竖直有什么区别？,答案：1.水平放置的原长小于竖直放置的原长竖直放置时，弹簧重力把弹簧拉长了，所以测得的原长大.2.在做实验时应该考虑弹簧的质量带来的影响，水平使用时，原长指弹簧本身的长度(水平测

2、得的原长)竖直使用时，原长指弹簧受重力，发生形变后的总长(竖直测得的原长),探究弹力与弹簧伸长量的关系,2实验器材：轻弹簧 刻度尺,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,一、实验步骤,1将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用 刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长,2如图乙所示，在弹簧下端 挂质量为m1的钩码，测出 此时弹簧的长度l1，记录m1 和l1.,3改变所挂钩码的质量，重 复2步骤，记录m2、m3、 m4、m5、和相应的弹簧 长度l2、l3、l4、l5、,探究弹力与弹簧伸长量的关系,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,一、实验步骤,4计算出每次弹簧

3、的伸长量x(xll0)和弹簧受到的拉力F(Fmg)，并将数据填入表格.,探究弹力与弹簧伸长量的关系,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,二、数据处理,1建立直角坐标系，以F为纵轴，x为横轴，根据测量数据用描点法作图连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线,2以弹簧的伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数,探究弹力与弹簧伸长量的关系,F,x,3得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,三、误差分析,1读数和作图时会带来偶然误差为了减小 偶然误差，要尽量多测几

4、组数据,2弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影 响会带来系统误差为了减小该系统误差， 实验中应使用轻质弹簧,探究弹力与弹簧伸长量的关系,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,四、注意事项,1实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹 簧的弹性限度.,2测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸 长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系.,探究弹力与弹簧伸长量的关系,3记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及 单位,4描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上，可 允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线, 而应是平滑的曲线或直线.,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂

5、讲义,例1 (1)在“探究弹力和弹簧伸长量之间的关系”的实验中，以下说法正确的是() A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应竖直悬挂弹簧，挂在弹簧下端的钩码应处于静止状态,探究弹力与弹簧伸长量的关系,弹性限度内满足胡克定律，超出则不满足,钩码受重力和弹力等大反向,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,典例精析,课堂讲义,例1 (1)在“探究弹力和弹簧伸长量之间的关系”的实验中，以下说法正确的是() C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D用几个不同的弹簧，分别测出它们所受的拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量之比相等,探究弹力与弹簧伸长量的关系,等于原长加

6、伸长量,劲度系数不同，拉力与伸长量之比 不相等,AB,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,例1 (2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量之间的关系”的实验，他先把弹簧秤放在水平桌面上使其自然伸展，用直尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码，平衡后测出其长度L，令xLL0。改变钩码数，进行多次测量，用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则如下所示的Fx图线，你认为符合实际情况的是(),探究弹力与弹簧伸长量的关系,由于自重，弹簧长度会偏大,由于自重引起的,C,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,探究弹力与弹簧伸长量的关系,针对训练用一个支架、一根弹簧、一把直尺和一个已

7、知质量的钩码，来测定某个不太重的物体有多重，该怎么做？,(1)将弹簧上端固定在支架上测出原长,解析,测量弹簧的长度,(2)挂上钩码，测出伸长量x,(3)取下钩码换上待测物体，测出弹簧伸长x,待测,mg=kx,mg=kx,(4)待测物体的重力,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧弹簧轴线和刻度尺都应在_(填“水平”或“竖直”)方向,探究弹力与弹簧伸长量的关系,弹簧形变是由砝码和砝码盘的重力产生 重力竖直向下，轴线应竖直,竖直,例2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,(2)弹簧自然悬挂

8、，待弹簧_时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表,探究弹力与弹簧伸长量的关系,表中有一个数值记录不规范，代表符号为_由表可知所用刻度尺的最小分度为_,静止稳定时，重力等于弹力,静止稳定,精确到mm，估读到0.1mm,与众不同,L3,1mm,例2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,(3)图是该同学根据表中数据作的图象，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_(填“L0”或“Lx”)的差值,探究弹力与弹簧伸长量的关系,例2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,砝码质量为

9、0，x值为0,自重时的长度,xLLx,挂砝码盘时的长度,设为L,Lx,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,探究弹力与弹簧伸长量的关系,(4)由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g (结果保留两位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2),例2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,由胡克定律Fkx知， mgk(LLx),斜率表示劲度系数,砝码盘质量,4.9,10,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,课堂讲义,针对训练在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂

10、钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图所示，根据图象回答以下问题：,(1)弹簧的原长为_ (2)弹簧的劲度系数为_ (3)分析图象，总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为：_.,探究弹力与弹簧伸长量的关系,弹簧的弹力,弹簧原长,斜率表示劲度系数,10cm,1000N/m,F1 000(L0.10) N,F1 000(L0.10) N,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,探究弹力与弹簧伸长量的关系,1做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验步骤如下: A以弹簧伸长量为横坐标, 以弹力为纵坐标,描出各组 数据(x，F)对应的点， 并 用平滑的曲线连接起来 B记下弹簧不挂钩码时其

11、下端在刻度尺上的刻度L0; C将铁架台固定于桌子上 (也可在横梁的另一侧挂 上一定的配重)，并将弹 簧的一端系于横梁上,在弹 簧附近竖直固定一刻度尺;,D依次在弹簧下端挂上2 个、3个、4个、钩 码，并分别记下钩码静 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，写出弹力与伸长量 的关系式，首先尝试写 成一次函数，如果不行 则考虑二次函数； F解释函数表达式中常数 的物理意义； G整理仪器,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,探究弹力与弹簧伸长量的关系,请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_,安装仪器,挂钩码,记录数据,记录数据,整理器材,CBDAEFG,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,对点练习,2.某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示，则弹簧的原长L0_cm，劲度系数k_N/m,探究弹力与弹簧伸长量的关系,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,原长,10,斜率表示劲度系数,50,对点练习,3. 为了测量某一