胡克定律练习教学提纲
陕西省安康市石泉县高中物理第3章力与相互作用3.2弹力—胡克定律教案沪科版必修1
3.2 弹力第二课时——胡克定律
(三)情感态度与价值观
压缩弹簧的事实让学生
经历体验,然后引
PT
教师个性化修改
【探究
的钩码、刻度尺
及对应的研
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1
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时可适当放手,让学生自行思考探索,怎样测量弹力、形变量,数据记录后,如何利用图【师生分析、共同探讨】请几个实验小组派代表上讲台,实物投影展示实验结果,
可得到什么结论?
【总结】在弹性限度内,弹簧的大小和形变量成正比:F=kx
弹力大小,x是弹簧的形变量。
该关系是由英国科学家胡克首先发现的,叫做胡克定律,其中表达式中的k是弹簧的劲度系数,国际制主单位是牛每米,符号是
丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映。
胡克定律教案
第六讲-胡克定律教案(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--胡克定律目标一:胡克定律计算题型一:简单计算例1:关于胡克定律,下列说法中正确的是()A.由F kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的弹性形变量x成正比B.由=Fkx可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧形变量x成反比C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,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)单位长度时弹力的大小答案:ACD例2:将一根原长为40cm、劲度系数为100N/m的弹簧拉长为45cm,则此时弹簧的弹力大小为()A.45N B.40N C.85ND.5N答案:D例3:弹簧原长为10cm,当挂上一个500g的钩码时,弹簧的长度变为12cm;当在钩码下再挂一个同样的钩码时,(在弹性限度内)下列结论正确的是()A.弹簧长度变为24 cm B.弹簧长度变为16 cm C.弹簧又伸长了4 cmD.弹簧又伸长了2 cm答案:D例4:一根轻质弹簧,当它受到10N的拉力时长度为12cm,当它受到25N的拉力时长度为15cm,问弹簧不受力时的自然长度为多少该弹簧的劲度系数是多少题型专练【随堂练习】1.如图所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置。
用力F将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力为()A.kx B.kx+GC.G-kx D.以上都不对答案:B2.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N重物时,弹簧长度为 m,悬挂20 N重物时,弹簧长度为 m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为()A.L0= m k=500 N/m B.L0= m k=500 N/mC.L0= m k=250 N/m D.L0= m k=250 N/m答案:D3.★量得一只弹簧测力计3N和5N两刻度线之间的距离为。
求:(1)弹簧测力计3N刻度线与零刻度线之间的距离;(2)弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。
高中物理-3.2-实验-探究胡克定律教案-新人教版必修1
实验:探究胡克定律课题 3.2实验:探究胡克定律课型实验课教学目标1、知识与技能学习胡克定律(F=kx)2、过程与方法经历实验探究弹力的过程,了解科学研究的方法。
3、情感态度与价值观在探究物理规律的过程中,感受学习物理的兴趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
重点难点重点:胡克定律,探究实验的方法。
难点:胡克定律的学习和应用。
教具准备尺子、测力计、勾码、弹簧课时安排1课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情引入:当物体受到作用而产生弹性形变时,物体将对产生弹力的作用。
形变量越大,弹力越大; 形变量越小,弹力越小。
弹力与形变量有什么定量的关系,弹簧的形变大小跟弹力的大小又有什么关系?教学环节一:1、教师活动:经过前面的学习可以知道,弹簧的形变量越大,弹力越大,形变量越小,弹力越小。
然而,弹簧的形变的大小,跟弹力的大小具体有什么关系呢?依靠实验,来探究弹簧的形变量跟弹力大小的因素:弹簧的形变量:x = l-l0①、实验设计:(1)将弹簧挂起来,测出弹簧的原长l 0,然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码,并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l,根据x = l-l 0,算出对应的伸长量,观察弹簧弹力与伸长量的关系。
(2)更换一个硬度(劲度系数)不同的弹簧重复上述实验过程,观察比较两个弹簧的弹力与形变量的关系有什么相同的地方和不同的地方。
说明:钩码质量:小的每个50克,大的每个200克。
g取10m/s2根据二力平衡可知,物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F大小相等。
1、学生活动:分组合作实验。
2、教师活动:实验步骤:(1)将弹簧挂起来,用刻度尺测出弹簧没有挂勾码时的长度l 0(弹簧的原长),探究性引导,设问引入教学过程设计,注重学生能力培养并填入表1。
(2)按记录表将不同质量的钩码挂在弹簧上,平衡后用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l ,并填入表1。
(3)根据x = l -l 0,算出对应的伸长量(4)分析得到的数据,观察得出弹簧弹力与伸长量的关系。
【教案】 胡克定律 教学设计-2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
《胡克定律》的教学设计一、教学目标1.经历“探究弹簧弹力与形变量的关系”的设计过程,能够依据要求进行实验设计,学会选择合理的实验方案进行探究实验。
2.经历用图像处理实验数据的过程,从图像中发现物理规律,了解探究中获取及处理数据的方法。
3.经历实验操作和测量的过程,知道如何利用二力平衡测弹簧的弹力及弹簧的形变量的操作方法,体会探究过程的科学性和严谨性。
二、教学重难点重点:探究弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)量的关系,胡克定律难点:探究弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)量的关系三、教学设计(一)课程导入同一弹簧悬挂不同质量的物体,质量越大形变量越大;不同规格的弹簧悬挂同一物体时,形变量也不同。
综上所述,弹簧的弹力除了和形变量有关外,还和弹簧本身的性质有关。
(二)新课教学环节一:小组讨论:使用下面的实验器材探究弹簧的弹力大小与形变量之间的关系器材:弹簧、刻度尺、铁架台、质量相同的钩码若干、弹簧测力计小组讨论解决的问题:1.找弹簧的弹力?2.如何确定弹簧弹力的大小?3.如何测量弹簧的形变量?教师活动:1.找弹簧的弹力?弹簧对钩码的拉力2.如何确定弹簧弹力的大小?钩码静止时,F=G (二力平衡)3.如何测量弹簧的形变量?x=L-L0在解答的过程中向学生展示在实验中如何来测量,1.在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。
这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。
本处教学设计的目的:1.知识问题化,让学生从问题中寻找探究弹簧的弹力大小与形变量关系的实验步骤。
2.培养学生的观察能力,以及小组合作讨论,交流的能力。
3.培养善于发现问题,学生分析问题,解决问题的能力环节二:学生实际操作(学生根据上面的总结,测量多组数据)教师提问:如何来测量多组数据?学生回答:在弹簧下加钩码小组实验的弹簧有二种:一个弹簧软,一个弹簧硬。
八年级物理教案之胡克定律.doc
八年级物理教案之胡克定律
胡克定律
前边我们定性地研究了弹力的大小,下面定量地研究弹簧的弹力跟哪些因素有关。
实验:在一个后面附有长度刻度的弹簧上面挂钩码,当钩码的数量增加时,弹簧中的弹力加大,弹簧的伸长增大,把读出的数据记录在表中。
分析实验数据可以得到胡克定律:弹簧弹力的大小f跟弹簧伸长的长度成正比。
写成公式为f=kx
k为劲度系数,跟弹簧丝的粗细、材料、弹簧的直径、绕法、弹簧的长度等量有关,这个量反映了弹簧的特性。
例:有一根弹簧的长度是15厘米,在下面挂上0.5千克的重物后的长度变成了18厘米,求弹簧的劲度系数。
总结:发生形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
定性地分析弹力的大小:跟物体发生的形变有关,跟形变物体的弹性有关。
胡克定律实验
1、探索弹力和弹簧伸长旳关系 2、培养学生进行试验研究旳科学措施
试验原理
弹簧受到拉力会伸长, 平衡时弹簧产生旳弹力和外力大小相等 弹簧旳伸长越大,弹力也就越大。
试验仪器
铁架台、弹簧旳伸长(或总长)及所受旳拉力 (或所挂钩码旳质量),列表作出统计,要尽 量多测几组数据。
试验模拟
注意事项
(1)给弹簧施加拉力不要太大,以免弹簧被过 分拉伸,超出它旳弹性程度。 (2) 测量弹簧长度时,不要用手拉弹簧,在弹 簧自然竖直状态去测量.
(3) 为了减小误差,要尽量多测几组数据.
(4) 使用数据时应采用(lX-l0)即弹簧长度变化量.
训练
(1)在“探索弹力和弹簧伸长旳关系”旳试验 中,所得出旳函数体现式中常数旳物理意 义是_单__位_伸__长_产__生_旳__弹_力__—_劲__度_系__数__
(2)假如以弹簧旳总长为自变量,所写出旳 函数式应为__f_=_k_(l_x_-l_0)___________
(3)假如弹簧伸长旳单位用m、弹力旳单位用N, 函数体现式中常数旳单位是 N/m _
2、根椐所测数据在坐标纸上描点,最佳以力为 纵坐标,以弹簧旳伸长为横坐标。
试验环节
3、按照在图中所绘点旳分布与走向,尝试作出 一条平滑旳曲线(涉及直线),所画旳点不一 定恰好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧旳 点数大致相同。
4、以弹簧旳伸长为自变量,写出曲线所代表旳 函数,首先尝试一次函数,假如不行再考虑二次 函数……
高中物理胡克定律的实验验证教案
高中物理胡克定律的实验验证教案一、教学目标通过本教案的学习,学生将能够:1. 理解胡克定律的基本概念和公式;2. 掌握使用弹簧测力计进行实验验证胡克定律的方法;3. 分析实验数据,进行数据处理和结果分析;4. 培养科学实验的观察、记录和分析能力;5. 培养团队合作和沟通能力。
二、教学重点与难点1. 重点:胡克定律的实验验证方法和数据处理;2. 难点:实验数据的分析和结果的合理解释。
三、教学准备1. 实验器材:弹簧测力计、吊具、一组不同弹簧常数的弹簧、测量尺等;2. 实验材料:实验记录表、实验报告模板等;3. 教师准备:熟悉实验步骤,掌握胡克定律的理论知识。
四、教学过程1. 引入介绍胡克定律的基本概念和公式,并与实际生活进行联系,引发学生对该定律的兴趣和好奇心。
2. 实验原理解释解释实验所用的弹簧测力计的工作原理,讲解胡克定律与弹簧的关系。
3. 实验操作步骤3.1 实验前准备(1)检查实验器材是否完好;(2)组装实验装置,保证实验过程安全;(3)调零弹簧测力计,记录下初始示数。
3.2 实验操作(1)选择一个弹簧,悬挂在吊具上;(2)将弹簧下端连接弹簧测力计;(3)通过逐渐增加质量的方式,记录下相应的示数,保证每次实验步骤的准确性;(4)重复以上步骤,使用不同弹簧进行实验。
4. 数据处理与分析4.1 实验数据整理将实验记录整理成表格或图表形式,使数据更加清晰易读。
4.2 计算弹簧的劲度系数利用胡克定律的公式,计算每个弹簧的劲度系数,并填入表格中。
4.3 结果分析(1)对比不同弹簧的劲度系数,分析其大小差异;(2)讨论可能影响实验结果的因素,如弹簧质量、弹簧的材质等。
5. 实验总结与拓展通过实验验证,总结胡克定律的实验结果,归纳其特点和应用范围;进一步思考和探究弹簧的弹性与劲度系数的关系。
六、教学反思通过本实验,学生不仅掌握了胡克定律的基本概念和实验验证方法,还培养了观察、记录和分析实验数据的能力。
同时,通过小组合作完成实验,加强了学生之间的沟通和合作能力。
高中物理胡克定律教案
高中物理胡克定律教案教学目标:1. 了解物体受到弹簧力的特点;2. 掌握胡克定律的表达形式和物理意义;3. 能够利用胡克定律解决物体受力问题。
教学重点:1. 胡克定律的表达形式;2. 胡克定律在实际问题中的应用。
教学难点:1. 胡克定律的物理意义的理解;2. 胡克定律在复杂问题中的运用。
教学准备:1. 实验器材:弹簧、挂钩、重物;2. 教学课件:胡克定律的表达形式和实验示意图。
教学过程:一、导入(5分钟)教师通过引入一个简单的实验场景,让学生观察并思考物体受到的弹簧力,引出本节课要学习的内容。
二、讲解胡克定律(15分钟)1. 讲解胡克定律的基本内容:$F=-kx$;2. 解释胡克定律中各项的物理意义,例如力的方向、大小和弹性系数等;3. 通过实验演示和计算实例,让学生深入理解胡克定律的应用。
三、学生实验和讨论(20分钟)1. 学生分组进行实验,测量不同重物悬挂在弹簧上的伸长量;2. 学生将实验数据整理并进行数据分析,验证胡克定律的正确性;3. 学生讨论实验现象,并总结胡克定律的适用条件和限制条件。
四、巩固和拓展(10分钟)1. 回顾胡克定律的相关知识点,让学生归纳总结;2. 鼓励学生应用胡克定律解决实际问题,拓展学生的思维能力和应用能力。
五、作业布置(5分钟)布置相关练习题目,巩固和拓展学生对胡克定律的理解和运用。
六、教学反思(5分钟)教师对本节课的教学过程进行总结和反思,为下节课的教学做准备。
教学资源:1. 《物理教学大纲》;2. 实验器材:弹簧、挂钩、重物;3. 教学课件:胡克定律的表达形式和实验示意图。
教学反馈:通过学生的实验数据整理、讨论和作业情况等,及时总结教学成果和问题,不断改进教学方法和提高教学效果。
工程力学《胡克定律》—教案设计10.18
工程力学教案手,是一对欢喜冤家,在光是粒子还是波的探讨中,争论了一辈子,在探讨万有引力的过程中,他首先发现了引力和距离平方成反比的规律。
但由于缺乏数学手段,还没有得出定量的表示,牛顿在他的基础上深入研究,发现了万有引力定律,万人敬仰,但他在他的学术中却丝毫没有提到胡克的功劳,两人从此埋下了阴影。
尽管胡克并不贫穷,但是他的日子过得实在不怎么样,晚年生活更是灾难性的。
其中主要的原因是在发现引力与距离的平方反比关系”优先权的争夺中得罪了牛顿。
胡克死后不久,牛顿就上了英国皇家学会的会长,牛顿派人把胡克的所有试验器具,和所有的研究数据都销毁了,连胡克的画像都没有放过。
由于牛顿在国际国内强大的影响力,致使300年后英国皇家学会才给胡克平反。
胡克定律(弹性定律),是胡克最重要发现之一,也是材料力学的最重要基本定律之一。
二:胡克定律1、定理描述只要应力不超过某一极限值时,杆的轴向变形与轴向载荷成正比、与杆的长度成反比、与杆的横截面面积成反比。
2、表达式第一表达式:ΔL= F N L o/(EA)式中:E :弹性模量,单位为Pa,常用单位GPaF N: 轴力,单位为NL o: 杆的原长A:杆件的横截面积第二表达式:σ=εE式中:σ:应力ε:纵向线应变E:弹性模量,单位为Pa,常用单位GPa 附表:常用材料的弹性模量材料名称牌号E/GPa低碳钢Q235 200-210中碳钢45 205低合金钢16Mn 200合金钢40CrNiMoA 210灰铸铁---- 60-162球墨铸铁----- 150-180铝合金LY12 71混凝土----- 15.2-36木材(顺纹)------ 9-12应知练习(5分钟)1、有A、B两根杆,其材料、横截面积及所受轴力相同,而L A=2L B,则∆L A与∆L 的关系是:(B)A:∆L A=∆L B,B:∆L A=2∆L B,C:∆L A=∆L B/22、不同材料的A、B 两杆,几何尺寸相同,则在受到相同的轴向拉力时,两杆的应力和变形的关系是:(B )A :应力不同,变形相同B: 应力相同,变形不同(2)求每段杆的变形量。
胡克定律教学设计(精华)
探究弹簧弹力大小的因素——《胡克定律》教学设计新疆温宿县第二高级中学魏福胜|精. |品. |可. |编. |辑. |学. |习. |资. |料. * | * | * | * | |欢. |迎. |下. |载.课题《胡克定律》设计者学校温宿县第二高级中学设计者姓名魏福胜选用教材人教版(新课标)教学时数 1课时本节课的教学设计理念通过生活中常见的弹性形变现象,引入弹力的大小与形变量的关系,让学生通过实验探究弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的数值关系,利用信息技术处理数据得出胡克定律,进而较全面地认识弹力。
对于本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点,我们可以将教学重心放在对物理探究过程的研究方法上,使学生学会观察与思考、分析与归纳,并会用现代信息技术手段解决物理问题。
基于此,本教学设计根据新课程标准的要求,设置了一个探究实验研究课题,课题以“提出问题——猜想与假设——实验验证——数据分析得出结论”为认知程序,引导学生既研究物理规律,又掌握研究物理规律的方法。
全课以方法为“根茎”,知识为“枝叶”,使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满。
学习者分析需求分析学生对物理探究式实验学习有着较高的兴趣,特别是通过信息技术解决物理问题的教学方式,同时学生对胡克定律的应用有十分浓厚的学习兴趣。
学情分析学生对弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系有了一定的认识和理解,知道弹簧的弹力与弹簧伸长量之间有关系。
学生知道利用信息技术可以处理数据,对其方法有一定的了解,但对一些具体的操作缺少认识与了解。
学习任务分析本节课的教学内容《胡克定律》新课程标准的内容要求1、知道一些生活中常见的形变现象,通过实验了解物体的弹性,进—步深化对弹力的来由、性质、效果的认识,并学习物理探究实验问题的“提出问题——猜想与假设——实验验证——数据分析得出结论”科学方法;在探究物理规律的过程中,感受学习物理的兴趣,通过生活中的弹力认识物理规律的价值。
2、知道胡克定律。
3.1.2胡克定律 教案- 高一上学期物理人教版 必修第一册
胡克定律教学设计一、教学内容分析《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》要求学生通过本节课的学习认识重力与弹力。
本节课的内容为胡克定律,是一节实验探究课,探究弹簧弹力大小与弹簧形变量的关系。
二、学情分析通过《重力与弹力》第一课时的学习,学生以及了解了重力和弹力的部分知识。
认识了什么是弹力,弹力的产生条件和方向的判定,为本节课的学习做了一些铺垫。
三、教学目标通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系,了解胡克定律,了解科学探究中获取及处理数据的研究方法。
四、教学重、难点(一)教学重点实验:探究弹簧弹力与形变量的关系。
(二)教学难点探究弹簧弹力与形变量的关系五、教学过程(一)问题引入:教师提出问题:弹簧弹力的大小与什么因素有关?(二)新课教学:1、猜想引导学生提出弹簧的弹力与弹簧形变量有关系。
定性:形变量越大,对应的弹力也越大。
定量:那他们之间量上存在什么样的关系?如何来探究?(实验)2、设计实验提前为学生准备的实验器材如下:带横杆的铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干、坐标纸。
教师提出问题:如何根据已有的器材来进行实验探究?(引导学生回答需要测弹力和弹簧的形变量)让学生思考回答:•如何测量弹簧弹力的大小?学生回答。
教师总结:用悬挂法测量弹簧的弹力,当弹簧下端悬挂的钩码静止时,弹力大小与挂在弹簧下面的钩码的重力相等。
•如何测量弹簧的形变量?学生回答。
教师总结:弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量可以用弹簧的长度减去原长来求得。
•实验操作步骤有哪些?学生回答。
教师总结:测原长并记录在相应表格里、测量挂上钩码后弹簧的长度并记录、记录上对应钩码的重力。
改变所挂钩码的个数,重复上步的实验过程多次。
•如何处理实验数据?学生回答。
教师总结:描点、连线。
3、实验①让学生分组实验,期间教师巡视,指出学生在实验过程中的一些错误(读数需要让弹簧静止,并注意正视刻度,而且需要估读。
描点连线细心、连线要用平滑的曲线)②展示学生成果,让学生从实验结果中总结规律。
胡克定律教案
胡克定律教案教案标题:胡克定律教案教案目标:1. 理解胡克定律的基本概念和公式;2. 能够应用胡克定律解决与弹簧和弹性有关的物理问题;3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教学时长:2个课时教学资源:1. PowerPoint演示文稿;2. 实验装置:弹簧、质量、标尺、吊钩、测力计;3. 实验记录表格。
教学步骤:第一课时:1. 导入(5分钟):- 利用一个简单的实例,引导学生思考物体弹性的概念和特征。
- 引入胡克定律的概念,解释弹簧的弹性行为与力的关系。
2. 理论讲解(15分钟):- 使用PowerPoint演示文稿,介绍胡克定律的基本原理和公式。
- 强调胡克定律适用于弹簧和弹性体的力学问题。
3. 示例问题讲解(10分钟):- 提供几个简单的胡克定律问题,并与学生一起解答。
- 强调解题步骤和思考方法。
4. 实验介绍(10分钟):- 说明实验目的和步骤。
- 指导学生如何使用实验装置进行胡克定律实验。
- 强调实验中的注意事项和安全措施。
5. 实验操作(15分钟):- 学生分组进行实验操作。
- 指导学生记录实验数据,并保证实验的准确性和可靠性。
第二课时:6. 实验数据分析(15分钟):- 学生根据实验数据,计算并绘制胡克定律的力与伸长量的关系曲线。
- 引导学生分析曲线的特点和规律。
7. 讨论与总结(10分钟):- 学生讨论实验结果,总结胡克定律的应用和限制。
- 引导学生思考其他可能影响弹簧弹性的因素。
8. 拓展练习(10分钟):- 提供一些拓展练习题,巩固学生对胡克定律的理解和应用能力。
9. 课堂小结(5分钟):- 概括本节课的重点内容和学习收获。
- 引导学生提出问题和疑惑,为下节课的学习做准备。
教学评估:1. 实验报告:学生撰写实验报告,包括实验目的、步骤、数据分析和结论。
2. 练习题:学生完成胡克定律相关的练习题,检验其理解和应用能力。
3. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、问题提出和解答能力。
探究胡克定律实验教案
探究胡克定律实验教案教案标题:探究胡克定律实验教案教案目标:1. 通过实验,让学生了解胡克定律的基本原理和应用。
2. 培养学生的实验观察能力和数据分析能力。
3. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学资源:1. 胡克定律实验装置(包括弹簧、质量盒子、测力计等)2. 实验记录表格3. 实验报告模板教学步骤:引入:1. 引导学生回顾弹簧的特点和应用,并提出问题:“你知道弹簧的伸长和外力的关系吗?”2. 提出学习目标:“今天我们将通过实验来探究胡克定律,了解弹簧的伸长和外力之间的关系。
”实验步骤:1. 将实验装置搭建好,确保弹簧垂直悬挂,质量盒子挂在弹簧下方。
2. 使用测力计测量不同质量盒子挂在弹簧下方时的伸长量,并记录数据。
3. 根据实验数据,绘制伸长量与挂载质量之间的关系图表。
4. 引导学生观察图表,并提出胡克定律的表达式:“F = kx”,解释其中的符号含义。
5. 让学生讨论胡克定律的应用场景,并列举实际生活中使用胡克定律的例子。
数据分析:1. 引导学生分析图表,观察伸长量与挂载质量之间的关系。
2. 引导学生发现伸长量与挂载质量成正比,即伸长量随挂载质量的增加而增加。
3. 引导学生理解胡克定律的含义:弹簧的伸长量与外力成正比,且伸长方向与外力方向相同。
实验总结:1. 让学生填写实验记录表格,总结实验过程和观察结果。
2. 引导学生撰写实验报告,包括实验目的、步骤、观察结果和结论等内容。
3. 鼓励学生分享实验心得和体会。
拓展活动:1. 邀请学生设计其他实验,进一步验证胡克定律。
2. 引导学生思考如何应用胡克定律解决实际问题,例如弹簧秤的原理和使用方法等。
教学评估:1. 观察学生在实验中的参与程度和合作情况。
2. 检查学生填写的实验记录表格和实验报告,评估他们对实验过程和结果的理解程度。
3. 针对学生的表现给予及时的反馈和指导。
教学延伸:1. 鼓励学生进行胡克定律相关的研究,拓宽他们的知识面。
2. 引导学生探索其他物体的弹性特性,例如橡皮筋、弹簧板等。
第三章 1 第2课时 弹力有无的判断 胡克定律 导学案
第2课时 弹力有无的判断 胡克定律[学习目标] 1.掌握弹力有无的判断方法,会分析物体间的弹力.2.理解胡克定律,会利用胡克定律解决有关问题.一、弹力的产生条件 1.弹力的产生条件 (1)两物体间相互接触. (2)发生弹性形变. 2.弹力有无的判断方法 (1)根据弹力的产生条件判断. (2)根据物体所处的状态判断. 二、胡克定律1.弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状的形变.2.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度.3.内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F 的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比,即F =kx .4.劲度系数:式中k 叫作弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m.是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量.1.判断下列说法的正误.(1)相互接触的物体之间一定存在弹力.( × )(2)在弹性限度内,两根弹簧被拉伸到相同的长度,弹力的大小一定相等.( × ) (3)在弹性限度内,同一根弹簧被拉伸长度x 和被压缩长度x ,弹力的大小相等.( √ ) (4)由k =Fx知,弹簧的劲度系数与弹力成正比.( × )(5)由F =kx 可知,在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧的长度成正比.( × )2.弹簧的原长为10 cm ,在它下面竖直悬挂一个重为4 N 的物体时,弹簧长度变为12 cm ,则该弹簧的劲度系数为____N/m.若在它下面竖直悬挂一个重为6 N 的物体,则弹簧的长度为________cm(弹簧始终在弹性限度内). 答案 200 13一、弹力有无的判断方法条件法根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况图中弹力带与手直接接触,弹力带发生弹性形变,手与弹力带之间一定存在弹力假设法方法一假设两物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若状态不变,则不存在弹力;若状态改变,则存在弹力斜面光滑,细绳竖直假设斜面对小球无弹力,则小球在拉力和重力作用下能保持静止状态,则斜面对小球无弹力方法二假设两物体间存在弹力,看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合,若不符合,则无弹力如图甲,若墙壁对小球有弹力,受力情况如图乙,小球不能处于静止状态,则F N2不存在如图所示,各接触面是光滑的,A、B处于静止状态,则A、B间无弹力作用的是()答案 C解析判断物体之间是否存在弹力,我们可以利用假设法:假设物体间存在弹力,看物体是否能保持原来的状态;或者用消除法:假设拿走其中一个物体,如果另一个物体会发生运动,则说明两者之间必然存在弹力作用.对于C来说,如果我们假设物体A和B之间存在弹力,C 选项中的物体无法保持静止,故物体之间无弹力;对于A 、B 、D 来说,如果我们拿走B 物体,A 物体都会开始运动,故物体间存在弹力.故选C.针对训练1 下列各图中所有接触面都是光滑的,P 、Q 两球之间不存在弹力的是( )答案 B 二、胡克定律1.对胡克定律F =kx 的理解(1)适用范围:弹簧的形变必须在弹性限度内.(2)x 的意义:x 是弹簧的形变量,即弹簧的伸长量(l -l 0)或压缩量(l 0-l ).(3)k 为弹簧的劲度系数,反映弹簧本身的属性,由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定,与弹力F 的大小和形变量x 无关.2.F -x 图像是一条过原点的倾斜直线(如图1所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k ,即k =ΔF Δx.图13.推论式ΔF =k Δx :弹簧弹力的变化量ΔF 与形变量的变化量Δx 成正比. [深度思考] (1)弹簧的弹力与弹簧拉伸或压缩后的长度成正比吗?(2)同一条弹簧压缩量为x 时与伸长量为x 时的弹力大小相等吗?方向相同吗? 答案 (1)不成正比 (2)大小相等 方向相反一根轻质弹簧在10.0 N 的拉力作用下,其长度由原来的5.00 cm 伸长为6.00 cm.求:(弹簧始终在弹性限度内)(1)当这根弹簧长度为4.20 cm 时,弹簧受到的压力是多大? (2)当弹簧受到15.0 N 的拉力时,弹簧的长度是多少? 答案 (1)8.00 N (2)6.50 cm解析 (1)弹簧原长L 0=5.00 cm =5.00×10-2 m 在拉力F 1=10.0 N 的作用下伸长到 L 1=6.00 cm =6.00×10-2 m 根据胡克定律得F 1=kx 1=k (L 1-L 0) 解得弹簧的劲度系数k =F 1L 1-L 0=10.0(6.00-5.00)×10-2 N/m =1.00×103 N/m 设当压力大小为F 2时,弹簧被压缩到L 2=4.20 cm =4.20×10-2 m根据胡克定律得,压力大小F 2=kx 2=k (L 0-L 2)=1.00×103×(5.00-4.20)×10-2 N =8.00 N. (2)设弹簧的弹力大小F =15.0 N 时弹簧的伸长量为x . 由胡克定律得x =F k =15.01.00×103 m =1.50×10-2 m =1.50 cm 此时弹簧的长度为L =L 0+x =6.50 cm.针对训练2 (2020·济南市历城二中高一上期末)如图2所示,一根弹簧,其自由端B 在未悬挂重物时指针正对刻度0,在弹性限度内,当挂上80 N 重物时指针正对刻度40,若要指针正对刻度20应挂重物的重力为( )图2A .40 NB .30 NC .20 ND .因k 值不知无法计算 答案 A解析 弹簧的自由端B 未悬挂重物时,指针正对刻度0,当挂上80 N 重物时,指针正对刻度40,则弹力F 1=80 N ,弹簧伸长量为x 1=40.指针正对刻度20时,弹簧伸长量为x 2=20.根据胡克定律F =kx 得F 1∶F 2=x 1∶x 2,解得F 2=40 N ,即所挂重物的重力为40 N ,故选A.考点一弹力有无的判断1.(2020·新余市高一期中)图1两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()图1A.极限法B.放大法C.控制变量法D.等效替代法答案 B2.(2020·玉门一中高一期末)在下图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平.a、b间一定有弹力的是()答案 B解析图A中a、b间无弹力,因为a、b无相互挤压,没有发生形变,故A错误.图B中a、b间有弹力,细绳偏离竖直方向,则a、b相互挤压,产生弹力,故B正确.假设图C中a、b间有弹力,a对b的弹力方向水平向右,b将向右运动,而题设条件b是静止的,所以a、b 间不存在弹力,故C错误.假设图D中a、b间有弹力,a对b的弹力垂直于斜面向上,b 球不可能静止,故D错误.3.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图2所示,小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受力,下列说法正确的是( )图2A .受重力和细线对它的拉力B .受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C .受重力和斜面对它的支持力D .受细线对它的拉力和斜面对它的支持力 答案 A解析 小球处于静止状态,竖直方向二力平衡,则水平方向没有力的作用,否则细线不可能处于竖直状态,故选项A 正确. 考点二 弹力的大小 胡克定律4.关于胡克定律,下列说法正确的是( )A .由F =kx 可知,在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧的长度x 的大小成正比B .由k =Fx 可知,劲度系数k 与弹力F 成正比C .由k =Fx可知,劲度系数k 与弹簧的形变量成反比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 答案 D解析 在弹性限度内,弹力F 的大小与弹簧的形变量成正比,A 错误;弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定,与弹力F 及形变量x 无关,B 、C 错误;由胡克定律得k =Fx ,则可理解为弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的数值与k 的数值相等,D 正确.5.(2021·南通启东市、通州区高一上期末)一轻质弹簧原长为9 cm ,在5 N 的拉力作用下伸长了1 cm ,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为( ) A .50 m/N B .50 N/m C .500 m/N D .500 N/m答案 D解析 弹簧伸长的长度为:x =1 cm =0.01 m ,弹簧的弹力为F =5 N ,根据胡克定律F =kx 得:k =F x =50.01N/m =500 N/m ,故D 正确,A 、B 、C 错误.6.(2021·盐城市响水中学高一期末)一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图3所示,根据图像判断,正确的是( )图3A .弹簧的劲度系数为1 N/mB .弹簧的劲度系数为0.01 N/mC .弹簧的原长为6 cmD .弹簧伸长2 cm 时,弹力的大小为4 N 答案 C解析 弹簧处于原长时,弹簧的弹力应为零,由此可知弹簧原长为6 cm ;由题图可知,当弹簧伸长2 cm 时,弹力的大小为2 N ,根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为100 N/m ,选项C 正确,A 、B 、D 错误.7.如图4所示是探究某根弹簧的伸长量x 与所受拉力F 之间的关系图,下列说法中正确的是( )图4A .弹簧的劲度系数是2 N/mB .弹簧的劲度系数是2×103 N/mC .当弹簧受F 2=800 N 的拉力作用时,弹簧伸长量x 2=80 cmD .当弹簧伸长量x 1=20 cm 时,拉力F 1=200 N 答案 B解析 题图图线的斜率表示弹簧的劲度系数,k =800 N 0.4 m =2×103 N/m ,所以当弹簧受F 2=800 N 的拉力作用时,弹簧伸长量x 2=40 cm ,B 正确,A 、C 错误;当弹簧伸长量x 1=20 cm 时,根据F =kx 可得拉力F 1=400 N ,D 错误.8.一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ) A.F 2-F 1l 2-l 1 B.F 2+F 1l 2+l 1 C.F 2+F 1l 2-l 1 D.F 2-F 1l 2+l 1答案 C解析 由胡克定律有F =kx ,式中x 为弹簧形变量,设弹簧原长为l 0,则有F 1=k (l 0-l 1),F 2=k (l 2-l 0),联立解得k =F 2+F 1l 2-l 1,C 正确.9.(2020·惠州市期末)如图5所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,另一端固定一个重2 N 的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )图5A .大小为2 N ,方向平行于斜面向上B .大小为2 N ,方向竖直向上C .大小为2 N ,方向垂直于斜面向上D .由于未知形变大小,故无法确定弹力的方向和大小 答案 B解析 对小球进行受力分析可知,小球受重力、弹力的作用而处于静止状态,根据二力平衡条件可知,小球所受的弹力大小等于重力大小,即F =G =2 N ,方向竖直向上,选项B 正确. 10.(2021·广州市高一期中)如图6所示的装置中,三个相同的轻弹簧在未受力状态下的原长相等,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计.平衡时各弹簧的长度分别为L 1、L 2、L 3,弹簧在弹性限度内,其大小关系是( )图6A.L1=L2=L3B.L1=L2<L3C.L1=L3>L2D.L3>L1>L2答案 A解析在题图甲中,以小球为研究对象,由二力平衡可知,弹簧的弹力等于小球的重力G;在题图乙中,以小球为研究对象,由二力平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G;在题图丙中,以任意一个小球为研究对象,由二力平衡可知,弹簧的弹力等于小球的重力G;所以平衡时各弹簧的弹力大小相等,即有F1=F2=F3,由F=kx知,L1=L2=L3,故选A. 11.如图7所示,一根轻弹簧的原长为20 cm,竖直悬挂着,当用15 N的力向下拉弹簧时,量得弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上,用30 N的力竖直向下压时,弹簧长度是多少?(始终在弹簧的弹性限度内)图7答案12 cm解析当弹簧受向下的15 N的拉力作用时,由胡克定律知F1=k(L2-L1),即15 N=k(0.24 m -0.2 m).解得劲度系数为k=150.04N/m=375 N/m,当用30 N的力向下压时,设弹簧长度为L3,由胡克定律知F2=k(L1-L3)整理得L3=L1-F2k =0.2 m-30375m=12 cm.12.(2020·衡水中学高一月考)三个重力均为10 N的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q,用细线连接如图8,其中a放在光滑的水平桌面上.开始时,p 弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的重量都忽略不计)()图8A .4 cmB .6 cmC .8 cmD .10 cm 答案 C解析 开始时,对木块b 受力分析可知,q 弹簧初始时压缩量为: Δx 1=G k =10500m =0.02 m =2 cm对木块c 受力分析可知,q 弹簧末状态时伸长量为: Δx 2=G k =10500m =0.02 m =2 cm末状态下,对b 、c 整体受力分析可知,细线对b 向上的拉力大小为2G ,由于木块a 平衡,所以p 弹簧的弹力大小也为2G ,则末状态时p 弹簧伸长量为: Δx 3=2G k =2×10500 m =0.04 m =4 cm由以上可知p 弹簧左端向左移动的距离为: s =Δx 1+Δx 2+Δx 3=8 cm. 故选C.。
高中物理弹胡克定律教案
高中物理弹胡克定律教案
教学内容:胡克定律的基本概念及相关公式
教学目标:了解胡克定律的基本原理,能够运用相关公式计算相关问题
教学重点:掌握弹簧的弹性力,了解弹簧胡克定律的公式
教学难点:理解弹簧胡克定律的物理原理
教学准备:教师准备弹簧、压力计、不同弹簧常数的实验器材
教学过程:
一、导入(5分钟)
利用实验器材展示弹簧的变形和弹性力,并引出学生对弹簧胡克定律的思考。
二、讲解(15分钟)
1. 弹簧胡克定律的基本原理
2. 胡克定律的公式及相关参数
3. 弹簧的弹性系数和变形量的关系
三、实验演示(20分钟)
1. 分组进行实验,测量不同弹簧的弹性系数
2. 利用胡克定律的公式计算弹簧的变形量
四、操练与讨论(15分钟)
1. 学生自主进行练习,掌握弹簧胡克定律的计算方法
2. 学生之间讨论解题过程中的问题和疑惑
五、总结(5分钟)
1. 整理弹簧胡克定律的相关知识点
2. 引导学生思考如何将所学知识运用到生活中
六、作业布置(5分钟)
布置胡克定律相关的练习题,并要求学生认真复习今天所学内容。
教学反思:在教学过程中,要注重理解弹簧胡克定律的物理原理,引导学生通过实验体会定律的应用,提高学生对物理规律的认识和掌握。
同时,激发学生对物理学习的兴趣,培养学生的实验能力和思维能力。
[越狱胡克定律]胡克定律
[越狱胡克定律]胡克定律胡克定律篇1:八年级物理弹力课件教学目标知识目标1、解形变的概念,解弹力是物体发生弹性形变时产生的.2、能够正确判断弹力的有无和弹力的方向,正确画出物体受到的弹力.3、掌握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法.能力目标1、能够运用二力平衡条件确定弹力的大小.2、针对实际问题确定弹力的大小方向,提高判断分析能力.教学建议一、基本知识技能:(一)、基本概念:1、弹力:发生形变的物体,由于要回复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.2、弹性限度:如果形变超过一定限度,物体的形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.3、弹力的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹力也越大.4、形变有拉伸形变、弯曲形变、和扭转形变.(二)、基本技能:1、应用胡克定律求解弹簧等的产生弹力的大小.2、根据不同接触面或点画出弹力的图示.二、重点难点分析:1、弹力是物体发生形变后产生的,解弹力产生的原因、方向的判断和大小的确定是本节的教学重点.2、弹力的有无和弹力方向的判断是教学中学生比较难掌握的知识点.教法建议一、关于讲解弹力的产生原因的教法建议1、介绍弹力时,一定要把物体在外力作用时发生形状改变的事实演示好,可以演示椭圆形状玻璃瓶在用力握紧时的形状变化,也可以演示其它明显的形变实验,如矿泉水瓶的形变,握力器的形变,钢尺的形变,也可以借助媒体资料演示一些研究观察物体微小形变的方法.通过演示,介绍我们在做科学研究时,通常将微小变化“放大”以利于观察.二、关于弹力方向讲解的教法建议1、弹力的方向判断是本节的重点,可以将接触面的关系具体为“点——面(平面、曲面)”接触和“面——面”接触.举一些例子,将问题简单化.往往弹力的方向的判断以“面”或“面上接触点的切面”为准.如所示的简单图示:2、注意在分析两物体之间弹力的作用时,可以分别对一个物体进行受力分析,确切说明,是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用.配合教材讲解绳子的拉力时,可以用具体的例子,画出示意图加以分析.第三节弹力教学方法:实验法、讲解法教学用具:演示形变用的钢尺、橡皮泥、弹簧、重物(钩码).教学过程()设计(一)、复习提问1、重力是的产生原因是什么?重力的方怎样?2、复习初中内容:形变;弹性形变.(二)、新课教学由复习过渡到新课,并演示说明1、演示实验1:捏橡皮泥,用力拉压弹簧,用力弯动钢尺,它们的形状都发生改变,教师总结形变的概念.形变:物体的形状或体积的变化叫做形变,形变的原因是物体受到力的作用.针对橡皮泥形变之后形状改变总结出弹性形变的概念:能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变.不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变.2、将钩码悬挂在弹簧上,弹簧另一端固定,弹簧被拉长,提问:(1)钩码受哪些力?(重力、拉力、这二力平衡)(2)拉力是谁加给钩码的?(弹簧)(3)弹簧为什么对钩码产生拉力?(弹簧发生弹性形变)由此引出弹力的概念:3、弹力:发生弹性形变的物体,会对跟它直接接触的物体产生力的作用.这种力就叫弹力.就上述实验继续提问:(1)弹力产生的条件:物体直接接触并发生弹性形变.(2)弹力的方向提问:课本放在桌子上.书给桌子的压力和桌子对书的支持力属于什么性质的力?其受力物体、施力物体各是什么?方向如何?与学生讨论,然后总结:4、压力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被压物体).5、支持力的方向总是垂直与支持面而指向受力物体(被支持物体).继续提问:电灯对电线产生的拉力和电线对电灯产生的拉力又是什么性质的力?其受力物体、施力物体各是谁?方向如何?分析讨论,总结.6、绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向.7、胡克定律弹力的大小与形变有关,同一物体,形变越大,弹力越大.弹簧的弹力,与形变的关系为:在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比,即:式中叫弹簧的倔强系数,单位:N/m.它由弹簧本身所决定.不同弹簧的倔强系数一般不相同.这个规律是英国科学家胡克发现的,叫胡克定律.胡克定律的适用条件:只适用于伸长或压缩形变.8、练习使用胡克定律,注意强调为形变量的大小.(三)、布置课后作业.探究活动——运用弹簧的串并联知识研究钢材的拉伸课题1:题目:关于弹簧的串并联——钢材的拉伸内容:在建筑力学中,关于钢筋的劲度以及拉伸,可以根据弹簧的串并联进行研究。
高中物理教资胡克定律教案
高中物理教资胡克定律教案课时:1课时教学内容:胡克定律教学目标:1. 理解胡克定律的定义和原理。
2. 掌握计算弹簧弹性系数和弹簧上挂载物体的重力等基本计算方法。
3. 能够应用胡克定律解决实际问题。
教学准备:1. 实验器材:弹簧、挂重物、测力计。
2. PPT课件。
教学步骤:一、引入(5分钟)1. 通过一个简单的实验,引出弹簧弹力的概念。
2. 提出问题:什么是胡克定律?二、理论讲解(10分钟)1. 介绍胡克定律的定义和原理。
2. 讲解胡克定律的公式:F = kx。
3. 解释公式中各个量的含义。
三、弹簧实验演示(15分钟)1. 进行弹簧实验演示:挂上不同重量的物体,测量伸长距离,计算弹簧的弹性系数。
2. 让学生观察实验现象,理解胡克定律的应用。
四、实际应用(10分钟)1. 组织学生参与实际问题解决:如何求解挂在弹簧上的物体的重力。
2. 让学生运用胡克定律的公式进行计算。
五、训练与应用(10分钟)1. 给学生发放练习题,让他们独立解题。
2. 针对解题过程中出现的问题,进行讲解和指导。
六、课堂小结(5分钟)1. 总结胡克定律的重要性和应用。
2. 强调学生课后复习和练习的重要性。
教学反思:通过本节课的教学,学生对胡克定律有了基本的认识和理解,掌握了胡克定律的公式和实际运用方法。
在实验演示和解决实际问题的过程中,学生的动手能力和解决问题的能力得到了提升。
在以后的教学中,可以通过更多的实验和案例让学生深入理解和应用物理知识。
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胡克定律:弹力的大小跟形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力随着消失。
实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,即F=kx。
式中的k称为弹簧的劲度系数。
单位是牛顿每米,单位的符号是N/m。
弹簧“硬”或“软”,指的就是它们的劲度系数不同。
这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律
胡克定律
1.内容:在弹性限度内,弹簧的弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比。
2.公式:F=kx (k 称为弹簧的劲度系数,单位为N/m)
在F—x图象中k是直线的斜率。
x为弹簧在拉力F作用下的伸长量或压缩量。
练习1:有一根弹簧的长度是15cm,在下面挂上0.5kg的重物后长度变成了18cm,求弹簧的劲度系数。
练习2:竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm;挂重为6N物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米,劲度系数为多少?
3.在一根长l0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l=70cm.则原来弹簧中长l'=10cm的这一小段产生的弹力等于______,它伸长了______。
4.一根弹簧受到30N的拉力时,长度为20cm,受到30N的压力时,长度为14cm,则该弹簧的原长等于多少?
5.一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14㎝,弹簧受到40牛的压力作用时,弹簧长度为8㎝,试求该弹簧的劲度系数与原长.
6、一根长6cm的橡皮条上端固定,下端挂0.5N物体时长度为8cm,要再拉长1cm则再挂多重物体?劲度系数是多少?
实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
1、实验目的
(1).探究弹力和弹簧伸长量之间的关系. (2).学会利用图象法处理实验数据.
2、实验器材
铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔.
3、实验原理
(1).如图实-1-1所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等.(2).弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算. 这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系
4、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,即原长.(2).如图实-1-2所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力,填写在记录表格里.
(3).改变所挂钩码的质量,重复前面的实验过程多次.
(4).以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线),所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致均匀.
(5).以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.
(6).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.
5、注意事项
(1).所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.
(2).每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系上描的点尽可能远,这样作出的图线精确.
(3).测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差.
(4).描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.
(5).记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.
6、误差分析
(1).本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差.(2).弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响.(3).为了减小误差,要尽量多测几组数据.
7、实验改进
在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,也可以不测量弹簧的自然长度,而以弹簧的总长作为自变量,弹力为函数,作出弹力随弹簧长度的关系图线.这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.
实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中,如何保证刻度尺竖直( )
A.使用三角板 B.使用重垂线
C.目测D.不用检查
解析:使用重垂线可保证刻度尺竖直,故B正确.A、C不准确,不合题意,D是错误的.
答案:B
2.某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的哪一个( )
3.某同学在做“研究弹簧的形变量与外力的关系”实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作了外力F与弹簧总长度L的关系图线如图5所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的) •由图可知该弹簧的自然长度为________cm;
•该弹簧的劲度系数为________N/m.
限时训练:(10分钟)
1.产生弹力的条件是______________.接触并且有形变
2.弹力的大小与发生形变的物体的________有关,还与形变的_____有关;对于发生弹性形变的弹簧而言,弹力与弹簧的形变量(伸长或缩短的长度)成______.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示
_______________________________,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_____m.
3.关于弹性形变的概念,下列说法中正确的是()
A.物体形状的改变叫弹性形变
B.物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变
C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变
D.物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变
4.如图3-2-5所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是( )
A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的
B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的
C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的
D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的
5.如图3-2-6所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是( )
A.重力和绳对它的拉力
B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
C.重力和斜面对球的支持力
D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力
高考链接:1.在一根长L=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为L' =70cm.则原来弹簧中长为10cm的一小段产生的弹力等于______,它伸长了______.
2.两长度相同的轻弹簧,其劲度系数分别为k1=1500N/m,k2=2000N/m(图1-25),
在它们下面挂上同样重物时,它们的伸长量之比
x1∶x2=______;当它们伸长同样长度时,所挂重物的重力之比G1∶G2=______.
3.由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图1-26所示.则该弹簧的原长
L0=______,劲度系数k=______.。