高中物理必修1粤教《第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系》267课件-一等奖.ppt

1、探究弹簧弹力大小和伸探究弹簧弹力大小和伸长量的关系长量的关系 实验目的实验目的n探究弹簧弹力大小和弹簧伸长量的定量关探究弹簧弹力大小和弹簧伸长量的定量关系；系；n学会用列表法、图像法、函数法处理实验学会用列表法、图像法、函数法处理实验数据。数据。n弹簧弹力的大小与伸长量有何关系？弹簧弹力的大小与伸长量有何关系？n如何研究弹簧弹力的大小与伸长量之间的如何研究弹簧弹力的大小与伸长量之间的定量关系？定量关系？弹簧弹力大小与伸长量可能呈正比例关系。弹簧弹力大小与伸长量可能呈正比例关系。弹簧弹力大小：通过增减钩码数来改变。弹簧弹力大小：通过增减钩码数来改变。伸长量：用刻度尺测量弹簧伸长后的长度减伸长量：

2、用刻度尺测量弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长。去弹簧的原长。实验器材实验器材n铁架台、轻质弹簧、钩码若干（已知质量）铁架台、轻质弹簧、钩码若干（已知质量）、刻刻度尺度尺、坐标纸、坐标纸实验装置实验装置实验数据记录实验数据记录弹簧原长：弹簧原长：L0 =每个钩码质量每个钩码质量m=50g 实验实验次数次数所挂钩码数量所挂钩码数量N/个个弹簧的长度弹簧的长度L/cm弹簧的伸长量弹簧的伸长量x/cm弹力的大小弹力的大小F/N12345实验数据记录实验数据记录弹簧原长：弹簧原长：L0 =17.08cm 每个钩码质量每个钩码质量G=0.50N 实验实验次数次数所挂钩码数量所挂钩码数量N/个个弹簧的长度弹簧

3、的长度L/cm弹簧的伸长量弹簧的伸长量x/cm弹力的大小弹力的大小F/N1118.201.120.502219.512.431.003320.803.721.504422.155.072.005523.506.422.50实验描点所得图象实验描点所得图象F/Nx/cm01.00 2.003.004.005.00 6.007.000.501.001.502.502.00k=40.04N/m实验注意事项实验注意事项n1、本实验中，弹簧的原长不是水平放置时所测出的长、本实验中，弹簧的原长不是水平放置时所测出的长度，而是不加钩码自然悬挂时的长度。度，而是不加钩码自然悬挂时的长度。n2、测量弹簧长度时，

4、一定要在、测量弹簧长度时，一定要在弹簧竖直弹簧竖直悬挂且处于悬挂且处于平平衡状态衡状态时测量，时测量，刻度尺刻度尺要保持要保持竖直竖直并靠近弹簧，以免并靠近弹簧，以免增大误差。增大误差。n3、在弹簧下端增加钩码时，注意、在弹簧下端增加钩码时，注意不要超过不要超过弹簧的弹性弹簧的弹性限度。限度。n4、每次改变悬挂钩码个数后，要待每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定系统稳定后再后再读数。读数。实验中所提供的刻度尺最小分度值为实验中所提供的刻度尺最小分度值为1mm，应，应注意估注意估读一位读一位。n5、描点画线时，如果描出的点不共线，则让、描点画线时，如果描出的点不共线，则让点均匀分点均匀分布在线的

5、两侧布在线的两侧，个别，个别误差较大的点应该舍去误差较大的点应该舍去。描出的。描出的线不应是折线，而是线不应是折线，而是直线直线。实验结论实验结论nk为弹簧的劲度系数，国际单位：为弹簧的劲度系数，国际单位：N/m，读作牛每，读作牛每米。米。n不同不同的弹簧，其的弹簧，其劲度系数不同劲度系数不同。胡克定律胡克定律：在：在弹性限度弹性限度内，弹簧弹力内，弹簧弹力F的大小的大小与弹簧的伸长量（或收缩量）与弹簧的伸长量（或收缩量）x成正比成正比。F=kxn1、将一根原长为、将一根原长为50 cm、劲度系数是、劲度系数是200 N/m的的弹簧拉长到弹簧拉长到70 cm，则弹簧的弹力大小为（，则弹簧的弹力

6、大小为（）A.100 N B.40 N C.140 N D.240 Nn2、在弹性限度内，一根弹簧的劲度系数是、在弹性限度内，一根弹簧的劲度系数是100N/m，当伸长了，当伸长了2cm时，弹簧的弹力是多大？时，弹簧的弹力是多大？当缩短了当缩短了5cm时，弹簧的弹力是多大？时，弹簧的弹力是多大？B解：解：F1=kx1=100N/m0.02m=2N F2=kx2=100N/m0.05m=5Nn3、学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作、学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计，他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧弹簧测力计，他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，绘出图所示的图象，图象中

7、只有进行测试，绘出图所示的图象，图象中只有OA段段和和OB段是弹性形变：段是弹性形变：n（1）若他们要制作量程较大的）若他们要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧弹簧测力计，应选弹簧_；n（2）若要制作精确程度较高的）若要制作精确程度较高的n弹簧测力计，应选弹簧弹簧测力计，应选弹簧_。乙乙甲甲n4、一个实验小组在、一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系”的实的实验中，使用两根不同的轻质弹簧验中，使用两根不同的轻质弹簧a和和b，得到弹力与弹簧长，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是（度的图象如图所示。下列表述正确的是（）n Aa的截距比的截距比b的小，由此判

8、断的小，由此判断a的劲度系数比的劲度系数比b的小；的小；n Ba的斜率比的斜率比b的大，由此判断的大，由此判断a的劲度系数比的劲度系数比b的大；的大；n Ca的截距比的截距比b的小，由此判断的小，由此判断a的原长比的原长比b的小；的小；n D由图象获得的信息表明弹力与弹簧的长度成正比。由图象获得的信息表明弹力与弹簧的长度成正比。BCn5、如图为一轻质弹簧的长度、如图为一轻质弹簧的长度L和弹力和弹力f大小的关系，试大小的关系，试由图线确定：由图线确定：n（1）弹簧的原长）弹簧的原长 ；n（2）弹簧的劲度系数）弹簧的劲度系数 ；n（3）弹簧长为）弹簧长为0.20m时，弹力的大小时，弹力的大小 。0

9、.1m200N/m20Nn1、一根弹簧原长、一根弹簧原长10cm，挂上重，挂上重2N的砝码时，伸的砝码时，伸长长1cm，这根弹簧挂上重，这根弹簧挂上重8N的物体时（弹簧形变的物体时（弹簧形变是弹性形变）是弹性形变），它的长度为，它的长度为（）A.4cm B.14cm C.15cm D.18cmn2、一根弹簧在弹性限度内，用、一根弹簧在弹性限度内，用3N拉时，其长度拉时，其长度为为20cm；用；用5N的力压时，其长度为的力压时，其长度为12cm，求弹，求弹簧的自然长度是多少？簧的自然长度是多少？B解：解：F1=k(L1-L0)=k(0.2-L0)N=3N F2=k(L0-L2)=k(L0-0.1

10、2)N=5N可得：可得：k=100N/m L0=0.17mn3、用测力计水平拉一端固定的弹簧，以此来测、用测力计水平拉一端固定的弹簧，以此来测定此弹簧的劲度系数定此弹簧的劲度系数k，测出的拉力，测出的拉力F与弹簧长度与弹簧长度L之间的数据如下表所示：之间的数据如下表所示：（1）做出此弹簧的）做出此弹簧的F-L图线。图线。（2）图线与）图线与L的交点表示什么物理意义？其值为多的交点表示什么物理意义？其值为多少？此弹簧的劲度系数为多少？少？此弹簧的劲度系数为多少？F/N0.501.001.502.002.50L/cm15.2015.4015.6015.7016.00答案：原长，答案：原长，15.00cm，250N/mn4、请同学们课后设计相关实验尝试测量一下橡、请同学们课后设计相关实验尝试测量一下橡皮筋的劲度系数。皮筋的劲度系数。Thank you!