高中物理 人教版 必修第一册 3.1.3弹力2 (共42张PPT).pptxVIP

3.1.3弹力2;1、产生弹力必备的两个条件：

(1)相互接触；

(2)发生形变。;一实验;弹簧弹力和伸长量的关系怎样？;大小相等;三实验步骤

1．如图所示，将铁架台放于桌面上固定好，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小刻度为1mm)固定于铁架台上，并用 检查刻度尺是否竖直。

;5．用xn＝Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度g，计算出所挂钩码的重力，弹簧的弹力大小等于钩码重力的大小，并将所得数据填入表格中。

;四数据处理

1．以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长量x为横轴建立直角坐标系，根据测量数据在坐标纸上描点，作出F-x图像。

;实验：探究弹簧弹力与型变量的关系;弹簧的弹力大小与形变量有什么关系;建立F-x坐标系，描点、连线;在弹簧的弹性限度内，弹力F与形变量x的大小

成正比关系。

即：F=kx（胡克定律）;比较胡克定律中不同弹簧的k值是否相同;注意事项：;平视;二胡克定律;胡克定律;公式中x为弹簧的形变量[可能为伸长量(l－l0)，也可能为缩短量(l0－l)；

k为弹簧的劲度系数，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，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变．;F-x图像:;三典例;典例1如图所示，用铁架台、弹簧和多个未知质量但质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与伸长量的关系。

;(3)为完成该实验，设计的实验步骤如下：

A．以弹簧伸长量为横坐标、弹簧弹力为纵坐标，描出各组(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下端在刻度尺上的刻度l0，测量出一个钩码的重力；

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；

D．依次在弹簧下端挂上1个、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．以弹簧的伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。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。

请你将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：。

(4)若实验开始时你将图中的指针从P位置往下挪到Q处，其余实验步骤不变且操作正确，则测量得到弹簧的劲度系数将(选填“变大”“不变”或“变小”)。

;解析(1)实验需要测量弹簧的长度、伸长量，因为钩码的质量未知，所以要测量钩码的重力，故还需要的实验器材有：刻度尺、弹簧测力计。

(2)为了测量弹簧的伸长量，实验中还应测量弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的长度。

(3)实验中要先组装器材，即CB，然后进行实验，即D，再数据处理，分析解释表达式，最后整理仪器，即AEFG。所以先后顺序为CBDAEFG。

(4)指针从P位置往下挪到Q处，只是在测量弹簧的原长时，原长偏大，挂上钩码后，弹簧对应的伸长量没有改变，所以测量得到的弹簧的劲度系数不变。

;典例2某同学利用如图甲所示的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码(实验中，每个钩码的质量均为m＝50.0g)。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下：

;①在绳下端挂上一个钩码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；

②系统静止后，记录钩码的个数及指针的位置；

③逐次增加钩码个数，并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内)；

④用n表示钩码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。

;回答下列问题：

(1)根据下表的实验数据在图乙中补齐数据点并作出l-n图像。

答案见解析图

(2)弹簧的劲度系数k可用钩码质量m、重力加速度大小g及l-n图线的斜率α表示，表达式为k＝。若g取9.8m/s2，则本实验中k＝N/m(结果保留三位有效数字)。

;解析(1)描出点后，作出图线如图所示。

;【例题3】有一根弹簧的长度是15cm，在下面挂上0.3kg的重物后长度变成了18cm，求弹簧的劲度系数?;;练习1(2024·湖北宜昌期末)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度)，下列说法不正确的是()

A．弹簧的原长为6cm

B．弹簧的劲度系数为50N/m

C．弹簧长为0.16