探究形变与弹力的关系的教案设计

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第三章 2 第2课时实验：探究弹簧弹力与形变的关系

第2课时实验：探究弹簧弹力与形变的关系[学习目标] 1.学会探究弹簧弹力与形变量之间的关系。

2.会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。

3.能根据F－x图像求出弹簧的劲度系数。

4.掌握胡克定律，会用F＝kx分析、解决有关问题。

一、实验：探究弹簧弹力与形变的关系1．实验器材铁架台，下端带挂钩的弹簧，100 g的钩码若干，刻度尺等。

2．实验原理(1)弹簧弹力F的确定：弹簧下端悬挂钩码，静止时弹簧弹力的大小等于钩码所受重力的大小。

(2)弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0。

(3)图像法处理实验数据：作出弹簧弹力F与形变量x的关系图像，根据图像可以分析弹簧弹力和形变量的关系。

3．实验步骤(1)如图甲所示，将弹簧挂置于铁架台的横杆上，测出弹簧的原长(自然长度)l0。

(2)如图乙所示，在弹簧下端依次挂上1个、2个……相同的钩码，分别测出弹簧静止时的长度l。

(3)计算出每次弹簧的伸长量x＝l－l0。

(4)把所测得的数据填写在下列表格中。

序号1234 5钩码所受重力G/N弹簧长度l/m弹力的大小F/N弹簧的伸长量x/m4.数据处理(1)以x为横轴，F为纵轴建立坐标系，根据表中的数据，在图丙的坐标纸上描点，画出F－x图像。

丙(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图像所代表的函数。

首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数。

(3)分析弹簧弹力和形变量之间的关系，解释函数表达式中常数的物理意义。

5．注意事项(1)尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。

(2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，避免超出弹簧的弹性限度。

(3)测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及形变量x三者之间的不同，明确三者之间的关系。

为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自由下垂状态，而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。

(4)记录数据时要注意弹力及形变量的对应关系及单位。

高中物理《弹力》教案

高中物理《弹力》教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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《弹力》教学设计【优秀9篇】

《弹力》教学设计【优秀9篇】弹力篇一一、说教材（一）教材的特点分析形变与弹力的知识跟人们的日常生活紧密相连，因此学习它有广泛的现实意义。

本节的特点之一是：演示实验和探究实验直接使学生参与到探究物理规律的过程，体验学物理的乐趣。

特点之二是：先研究比较常见的各种形变，后研究与形变有关的弹力，符合学生由感性到理性的认知过程。

特点之三是：基础概念多，演示实验多，再加上学生的探究实验，故容量较大，需仔细安排，做到时间分配合理，条理清晰。

（二）教学目标按教学大纲要求，结合新课程理念，我设计如下的三维目标。

1.知识与技能⑴知道形变、弹性形变的概念，理解弹性限度。

⑴知道什么是弹力，掌握弹力产生的条件。

⑴知道压力、支持力、绳子的拉力都是弹力，会确定它们的方向。

⑴知道形变与弹力的关系，掌握胡克定律。

2.过程与方法观察演示实验，把看到的现象与已有的经验结合起来；经历探究弹簧形变与弹力的关系，了解科学探究的方法。

3.情感态度与价值观在探究物理规律的过程中，学生感受学习物理的乐趣，把亲自探究出的规律与平时对弹力的认识相结合，体会物理规律的价值。

（三）教学重点、难点●由于大量的力学现象中都要对弹力的产生条件及其方向进行判断，并且要明确相互接触的物体是否产生弹力及方向如何？而且弹簧所产生的弹力贯穿知识的前后，因此我把重点内容确定为：⑴弹力产生的条件及其方向的判断。

⑴探究弹簧弹力的规律。

●由于学生对微小形变难于确定而且对其是否产生弹力及其方向不好判断，因此我把探究微小形变的方法作为难点。

二、说教法与学法教法：物理教学是以实验探究为基础的，重在启发思维，教会方法。

本节课利用多媒体辅助教学、创设情景──观察──分析──猜想──实验探究──交流讨论──归纳总结相结合的教学方法。

学法：学生是课堂教学的主体，新课程理念更重视在教学过程中对学生的学法指导。

本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变，巧用引导性提问，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。

高中物理弹力教案弹力高中物理教案(优秀4篇)

高中物理弹力教案弹力高中物理教案（优秀4篇）弹力是高中物理重要的知识点之一，为了加深您对于高中物理弹力教案的写作认知，下面作者给大家整理了4篇弹力高中物理教案，欢迎您的阅读与参考。

高中物理弹力教学设计篇一环节一：新课导入回顾弹力产生的条件，弹力的方向。

从而引出本节新课弹簧弹力大小的探究环节二：规律建立提出问题：弹簧形变时的弹力跟它发生的形变有什么关系？并且做出引导，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，系统静止时，弹簧的弹力等于所悬挂钩码的重力，弹簧的长度及伸长量可由刻度尺测出。

向学生提问：1.如何测量弹簧的形变量x?2.如何测量弹簧弹力F的大小？3.如何描绘F-x关系较简洁直观？学生讨论，并得到实验方法：将弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端挂上钩码静止时，弹力大小等于重物受的重力，以此测量弹力的大小F，从固定于竖直支架上的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x(或总长度)。

说明注意事项：1.本实验要求定量测量，因此要尽可能的减小实验误差，标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差，每次改变悬挂钩码个数后，要待系统稳定后在读数；2.说明书中以说明弹簧的弹性限度，注意不要超过它的弹性限度。

学生实验并列表记录实验数据。

教师巡视，并展示表格的参考格式(可以有多种)根据数学知识，以弹簧弹力为纵轴，弹簧伸长量为横轴建立坐标系，根据实验数据进行描点连线，找到弹簧弹力和弹簧伸长量之间的关系。

展示学生所化图像，并说一说弹力与弹簧伸长量之间的关系归纳总结：在弹性限度内，弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比环节三：规律的深化给出胡克定律的内容：弹簧发生弹性形变是，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x称正比，即：F=kx。

1.k为劲度系数，大小有弹簧本身的性质决定，单位：牛顿每米(N/m)。

2.适用范围：在弹簧劲度系数以内。

环节四：规律的应用提出问题：通过本节内容的学习，请同学们开放式地讨论1.从形变与弹力知识去思考，撑杆跳高运动员跳得这么高的主要原因是什么？2.跳水运动员在空中滞空时间主要由哪方面决定？环节五：小结作业总结回顾本节课的知识点。

实验：探究弹簧弹力与形变量的关系(时)

(2)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验，他先把弹簧水平放置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，挂上钩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，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是选项图中的________。
[解析] (1)弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长，故 A 错误；在悬挂钩码时，在不超出量程的前提下可以任意增加钩码的个数，故 B 错误；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置，使钩码所受的重力等于弹簧的弹力，要待钩码静止时再读数，故 C 正确；弹簧所受拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不同，故 D 错误。
解析：(1)根据实验步骤可知，实验中应先组装器材，即 C、B，然后进行实验，即 D，最后进行数据处理，即 A、E、F。所以实验的先后顺序为 C、B、D、A、E、F。
(2) 由胡克定律
F ＝ kx ，得劲度系数为： k
甲
＝
F Δx
＝
4 6×10－2
N/m≈66.7 N/m，k 乙＝ΔFx′′＝4×810－2 N/m＝200 N/m。
2．弹簧的长度可用刻度尺直接测出；形变量可由弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长求得。
3．建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小 F，以横坐标表示弹簧的形变量 x，在坐标系中描出实验所测得的各组数据(x， F)对应的点，用平滑的曲线将这些点连接起来，根据实验所得的图线，即可探究弹簧弹力与形变量间的关系。
弹簧附近竖直固定刻度尺 D．依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个、…钩码，当

形变与弹力教学设计

相关的物理学习网站。
分析、操作、小组协作讨论、总结、提交结论。
独立思考分析得出结论
问题情景的创设，问题的提出。
学习资源获取路径的指导。
问题解答和咨询。
六、教学过程
步骤
教师行为
学生行为
设计意图
课堂准备
1．演示实验的准备。
2．探究实验的准备。
3．制作教学辅助ppt、flash课件。
4．指导学生登陆教师主页。
通过flash课件辅助解释桌面的微小形变。
如果学生提出玻璃瓶实验中水柱的上升是否是手握瓶子时使水受热膨胀而产生的呢？则在表示肯定后进一步提出：可以用怎样的方法进行验证呢？
可通过改变按压方式和位置进行比较证明。
问题4：形变有什么分类？
演示归纳。
（1）弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变。
发生弹性形变的物体叫弹性体，弹性体均有弹性限度。弹性限度即物体能恢复原状的最大形变量。
使学生学会确定弹力的方向并作弹力示意图。
操作讨论
问题6：弹力跟什么因素有关？怎么确定弹力的大小？
影响弹力大小的因素：材料、形变量。
弹力大小的确定应通过实验或根据物体的受力与运动状态综合分析确定。问题7：弹簧的弹力与什么因素有关？
引导学生进行弹簧伸长量与弹力关系的实验探究。
不同组的学生分别采用劲度不同的弹簧进行实验，重点放在实验操作、数据的记录和利用图象法分析数据得出结论几方面。说明图象法的好处。
（2）点接触型：（绳子）指向绳子收缩的方向；（弹簧）指向弹簧恢复原状的方向。分别举例说明。
思考回答形变的原因。
通过参与实验，体验微小形变的形成和观察过程，思考实验过程的放大原理，体会物理学研究的基本方法。
仔细观察，积极思考，大胆提出问题，讨论探究问题的解决方案。

课堂教学设计：探究弹簧弹力与弹性形变的关系10

课题：探究弹簧弹力与弹性形变的关系一、任务分析1、本节内容在教材中的地位《探究弹簧弹力和弹性形变的关系》是普通高中课程标准实验教科书物理必修1（人民教育出版社）第三章第二节中一个探究性实验，是学生了解弹簧弹力大小与形变量之间的关系和培养学生探究式学习的一个很好的机会。

“弹力”是第三章“力与相互作用”这一章中介绍的第二种性质的力，是学生学习摩擦力的基础，而本章又是力的基础知识，是静力学和动力学所必需的预备知识，本章的内容与初中学过的力学知识联系密切，是初中知识的扩展与深化。

2、学习本节所需要的基础知识本节课是第二课时。

本节课前，学生需要知道是知道什么是弹力，弹力产生的条件，一般有无弹力的判断，明确了弹力的方向，能正确使用弹簧测力计，知道形变越大弹力越大。

本节课我们就进一步了解弹力大小与形变量的关系，对弹簧弹力的大小与其形变量的关系做定量的研究。

3、学生情况分析学生基本知识、基本技能较扎实，学生实验能力较强，科学缜密的实验素养正逐步形成。

二、教学目标1、知识与技能理解胡克定律2、过程和方法通过实验探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系，了解科学探究的基本方法。

3、情感、态度和价值观（1）通过合作探究，增强团队意识，体验成功的愉悦（2）通过DIS实验，感受信息技术的便捷、直观三、重点难点1、重点：探究弹簧的弹力与弹性形变的关系2、难点：实验数据的处理方法四、教学资源1、实验器材：拉伸弹簧、压缩弹簧、自制铁架台、带定滑轮的长木板、钩码、槽码、华茂数据采集及处理器2、课件：PPT课件（相关图片和视频）3、多媒体硬件：多媒体教学设备（计算机、投影仪、实物展台等）五、设计思路1、本设计的依据和理由根据课改强调的“学生发展为本”的课程理念，课上努力做到知识能力并举，过程方法并重，情感价值观浸润。

在学习过程中丰富学生的体验，学生在教师的指导下去观察、实验、分析、归纳、应用等。

在参与体验的基础上理解知识，掌握方法，并在点滴的积累中养成良好的思维习惯，形成自己健康向上的人生态度和价值观。

一、力弹力教案(最新10篇)

一、力弹力教案(最新10篇)力弹力的教学设计篇一教学目标：1、通过动手实验，知道弹力是由于物体发生形变而产生的力；2、通过探究物体形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计的原理，通过观察和对比，认识弹簧秤的构造及使用方法；通过实验操作学会用弹簧秤测量力的大小；3、知道国际单位制力的单位。

重点：认识弹性、弹力、弹性势能。

难点：理解弹性形变与弹力的关系。

教具：弹簧、钩码（3个）、橡皮筋、橡皮泥、铁丝、充满气的气球、塑料直尺等。

教学内容：一、学生活动1：探究弹性学生通过竞技比赛，使用扩胸器、握力器、健身棍，说出手的感觉，引出弹性形变和弹力。

二、学生活动2：探究物体形变与外力大小的关系学生设计实验：1、架高塑料尺，施加向下的压力。

2、（1）给弹簧施加不同的`拉力；（2）给弹簧施加不同的压力。

3、弹簧秤上挂1个、2个、3个钩码，示数的变化情况。

总结：一定范围内，物体所受外力越大，形变也越大。

说明：弹簧秤也是利用这个原理工作的。

三、学生活动3：交流、讨论如何使用弹簧测力计1、了解构成，使用注意点；2、知道力的单位，读出手边弹簧秤的分度值和量程；3、弹簧测力计的校“0”4、使用弹簧秤测自己的头发能承受的最大拉力‘四、认识弹性势能通过教师举例引入，结合多媒体资源说明发生弹性形变的物体能使其他的物体工作，即具有弹性势能。

学生举例、讨论五、学生归纳、总结六、课堂检测：《补充习题》26页~28页七、作业布置：1、3w 第一题2、《学习指导》相关练习高中物理弹力教案篇二教材分析：《弹力》是人教版高中物理必修1第三章第二节内容，是高中力学的基础和重要内容，是高中学生在本教材学习中的一个大难点。

就地位而言，学好弹力既可以巩固加深对力的理解，同时又可以为学好摩擦力做好铺垫，所以无论是从知识本身的角度出发，还是从知识的外延来看弹力在本章中都起着承上启下的作用。

学情分析：从知识角度：通过对初中内容的学习，学生目前对形变和弹力有了一定的感性认识但是不够深入；知道支持力、压力、拉力都是弹力，但是不能够概括其产生的原因，不能确定弹力的方向；从思维发展特点角度：对于刚进入高中学习的学生，他们有较强的求知欲望，思想上、心理上还不太成熟，思维的敏捷度还不够高，并且大部分停留在初中的形象思维上；从能力角度：学生已具备了一定的分析、类比、概括、组织语言表达物理定义的能力。

探究弹簧弹力与形变的关系

实验方案
提出问题猜想设计实验进行实验数据分析评估
设计方案
优化方案
交流方案
提出问题猜想设计实验进行实验数据分析评估
实验步骤悬挂弹簧固定刻度尺加挂钩码
读数
注意事项上端固定、指针方向
刻度、竖直、距离不要过分弯曲弹簧静止、正对、有效数字
提出问题猜想设计实验进行实验数据分析评估
拉力 F(N)
0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94
指针对应刻度 x(cm) 25.53 27.27 29.02 30.79 32.55 34.32 36.08
伸长量 Δx(cm)
0.00 1.74 3.49 5.26 7.02 8.79 10.55
提出问题猜想设计实验进行实验数据分析评估
F/N 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
0.00 5.00
F—Δx数据点
Δx/cm 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
F/N
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
0.00 5.00
F—Δx数据点
Δx/cm
10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
F/N
2.5 2.0 1.5
F—Δx图像
F = 0.2412Δx R²= 0.9993
1.0
0.5
Δx/cm
0.0 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
前4个钩码
钩码个数
0 1 2 3 4 5 6
拉力 F(N)
0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94

3.1.3 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系

第三章相互作用 —— 力
3.1.3 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
一、实验目的
1、探究弹簧弹力与形变量的关系． 2、学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据．
3、学会根据F－x、F－l 图像求出弹簧的劲度系数．
二、实验原理
1、如图所示，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，伸长量可以由伸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
八、实验的创新与改进
胡克定律
1、公式适用于弹簧(或橡皮条)发生“弹性形变"且在弹性限度内的情形。
2、公式中x 是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量或压缩量，注意不是弹簧的长度。弹簧伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等，但方向不同。
3、弹簧的劲度系数h 由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m. (3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于： ________________；缺点在于：____________________________________.
【例4】图中 a、b、c 为三物块，M、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮
的细绳，它们连接如图并处于平衡状态，则有可能（ A ）
A．N 处于拉伸状态而 M 处于压缩状态 B．N 处于压缩状态而 M 处于拉伸状态 C．N 处于不伸不缩状态而 M 处于拉伸状态 D．N、M 均处于不伸不缩状态
【例5】（多选）如图所示，A、B 两物体的重力分别是 GA=5 N，GB=6 N。A 用细线悬挂在顶板上，B 放在水平面上，A、B 间轻弹簧的弹力 F=2 N，则细线中

初中物理弹力的变化教案

初中物理弹力的变化教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解弹力的概念，掌握弹力产生的条件。

（2）了解弹簧测力计的原理，并能正确使用弹簧测力计测量力的大小。

（3）通过实验探究，了解弹力的大小与形变程度的关系。

2. 过程与方法：（1）通过观察和实验，培养学生对弹力的感知和实验操作能力。

（2）通过数据分析，培养学生对弹力与形变程度关系的理解能力。

3. 情感、态度与价值观：（1）培养学生对周围生活中弹力应用的兴趣，体会科学技术的价值。

（2）培养学生乐于探索日常用品中的科学道理的情感，培养学生探索新器件的能力。

（3）在实验中培养严谨的科学态度。

二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）弹力的概念及产生条件。

（2）弹簧测力计的使用方法。

（3）弹力的大小与形变程度的关系。

2. 教学难点：（1）自制弹簧测力计。

（2）弹力与形变程度关系的实验探究。

三、教学准备1. 教具：弹簧、纸条、刻度尺、木板等。

2. 实验器材：弹簧测力计、钩码、细线等。

四、教学过程1. 引入新课（1）日常生活中，举例说明弹力的现象，如拉弹簧、压尺子等。

（2）提问：什么是弹力？弹力产生的条件是什么？2. 新课教学（1）弹力概念：物体由于发生弹性形变而产生的力。

（2）弹力产生条件：物体必须发生弹性形变。

（3）弹簧测力计原理：弹簧在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比。

3. 实验探究（1）实验一：弹力与形变程度的关系① 让学生用弹簧测力计测量不同形变程度下的弹力。

② 记录数据，分析弹力与形变程度的关系。

（2）实验二：自制弹簧测力计① 让学生根据弹簧测力计的原理，自制一个简易的弹簧测力计。

② 验证自制测力计的准确性。

4. 总结与拓展（1）总结弹力的概念、产生条件和弹簧测力计的原理。

（2）提问：弹力在生活中的应用有哪些？（3）拓展：探究弹力的方向。

五、教学反思本节课通过观察、实验和数据分析，使学生了解了弹力的概念、产生条件和弹簧测力计的原理。

在实验探究环节，学生动手操作，培养了实验能力和观察能力。

高物辅导系列(10)探究形变与弹力的关系

学科：物理学段：高一必修一学生姓名教师联系电话：教学内容探究形变与弹力的关系教学目标1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，并正确的画出它们的方向3、知道弹簧的弹力跟弹簧形变量的关系4、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的方法教学重、难点1、相互接触的物体间是否有弹力的判断2、弹力方向的确定一、弹性形变1．物体在力的作用下形状或______发生改变的现象，叫做形变．2．物体发生形变后在撤去外力时能够恢复原状，这种形变叫做______形变．3．弹性限度：如果形变过大，超过了一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．弹簧在使用过程中不能超过其弹性限度．二．弹力1．定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．2．弹力产生的条件：(1)物体直接相互________；(2)物体发生__________．3．弹力的方向：跟物体恢复形状的方向______．(1)一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体．(2)一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线(或绳)的方向．(3)弹力方向特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面接触、点面接触时弹力的方向都是垂直于接触面的．弹力的大小：与形变大小有关．一般来说形变越大，弹力越大．三、胡克定律1．胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的______________成正比，即F＝kx，其中k是弹簧的劲度系数，单位的符号是N/m.2．注意的问题(1)胡克定律的成立是有条件的，就是弹簧发生“__________”，即必须在弹性限度内．(2)F＝kx中的x是弹簧的________，是弹簧的伸长(或缩短)的长度，而不是弹簧的长度．(3)F＝kx中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧软硬程度，大小由弹簧本身性质决定，与弹力的大小______．(4)在应用F＝kx时，要把各物理量的单位统一到国际单位制中．(5)公式ΔF＝kΔx可作为胡克定律的推论使用，式中ΔF、Δx分别表示弹力变化量和形变变化量．(6)判断弹簧弹力的方向时，要注意弹簧是被拉伸还是被压缩或两者均有可能，计算弹簧弹力大小的方法一般是根据胡克定律，有时也根据平衡条件来计算.每天浏览5分钟,有时候进步就这么简单！！！例1关于弹力的产生，下列说法正确的是()A．只要两物体相接触就一定产生弹力B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力C．只要物体发生形变就一定产生弹力D．只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用例2如图所示，一个球放在“V”形两光滑面AC和AB上，处于静止状态，请画出球所受的弹力．变式训练1如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间．试画出小球所受弹力．例3竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm；挂重为6N的物体时弹簧长度为13 cm，则弹簧原长为______ cm，劲度系数为______ N/m.变式训练2如图所示，A、B两物体的重力分别是G A＝3 N，G B＝4 N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F＝2 N，则细线中的张力F T及B对地面的压力F N的可能值分别是()A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N例4如图所示，叠放的物体A、B静止于水平地面上，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图．例5如图所示，一个质量分布均匀的球放在互成120°角的两块光滑平面之间，保持静止状态，球与水平面AB相切于a点，与倾斜面AC相切于b点，试分析球的受力情况，画出球的受力示意图．变式训练3如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，小球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有()A．1个B．2个C．3个D．4个例6、如图所示，静止在水平路面上的小车，其支架的杆子上固定一铁球，关于杆子给铁球的力的方向，下列说法正确的是:( )A．沿杆子; B．垂直于杆子; C．竖直向上; D．沿杆子与竖直方向之间的某一方向.【随堂演练】1．下列有关弹力的一些说法中，正确的是()A．只有弹簧才有可能施加弹力B．施加弹力的物体一定有形变C．墨水瓶放在课桌上，墨水瓶对课桌施加了弹力，但墨水瓶并没发生形变D．压力就是竖直向下压的力2．将一本书放在水平桌面上静止，则下面说法中正确的是()A．书对桌面的压力就是书受的重力，施力物体是地球B．书对桌面的压力是弹力，在数值上等于书受的重力C．书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的D．书能静止，是由于书的重力大于桌面对书的支持力3．下列叙述中错误的是()A．压力、支持力和拉力都是弹力B．压力和支持力的方向总垂直于接触面C．轻绳、轻杆上产生的弹力总是在沿绳、杆的直线上D．轻杆不同于轻绳，弹力的方向可以不在沿杆的直线上4．画出图中小球或杆所受弹力的示意图．5. 一个球形物体O静止放在水平地面上，并与竖直墙相接触，A、B两点是球与墙和地面的接触点，则下列说法正确的是（）A. 物体受三个力，重力、B点的支持力、A点的弹力B. 物体受二个力，重力、B点的支持力C. 物体受三个力，重力、B点的支持力、地面的弹力D. 物体受三个力，重力、B点的支持力、物体对地面的压力1.下列各种情况中，属于弹性形变的有()A．撑杆跳高运动员起跳中，撑杆的形变B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C．细钢丝被绕制成弹簧D．铝桶被砸扁2．关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的是()A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小D．是弹簧本身特性，与所受拉力的大小，形变大小都无关3．下列说法正确的是()A．木块放在桌面上受到向上的支持力，这是由于木块发生微小形变而产生的B．用一根细竹杆拨动水中的木头，木头受到竹杆的推力，这是由于木头发生形变而产生的C．绳对物体的拉力方向总是竖直向上D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的4．如图所示，A、B叠放在水平地面上，则地面受到的压力是()A．A和B对地面的压力之和B．B对地面的压力C．B的重力D．A和B的重力5、如图所示，对静止于水平地面上的重为G的木块，施加一竖直向上的逐渐增大的力F，若F总小于G，下列说法正确的是()A．木块对地面的压力随F增大而增大B．木块对地面的压力随F增大而减小C．木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力D ．木块对地面的压力就是木块的重力6．如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是()A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上7、确定如图甲、乙所示的棒和球所受的弹力的方向．8．质量均匀的钢管AB的B端支在光滑水平面上，A端用一根竖直悬绳吊在顶板上(如图所示)．问钢管受到几个力的作用？各是什么性质的力？方向怎样？画出钢管的受力示意图．本周作业上周作业完成情况教学主管日期、时间学生签名学科：物理学段：高一上册学生姓名教师联系电话：补充习题限时：30分钟总分：100分得分：______1、重为4 N的木块放在水平桌面上，桌面受到4 N的压力,以下说法正确的是( )A、这个压力就是重力，施力物体是地球B、这个压力就是重力，施力物体是木块C、这个压力的施力物体是木块，此压力是由于木块发生形变引起的D、这个压力的施力物体是地面，此压力是由于地面发生形变引起的2．下列各图中，所有接触面都是光滑的，所有P、Q两球都处于静止状态．P、Q两球之间不存在弹力的是( )3、如图为P物体对Q物体的压力的示意图，其中正确的是( )4．实验表明：弹簧弹力F的大小与弹簧的形变量x有如下关系F＝kx，下列说法正确的是( ) A．式中的k反映了某个具体弹簧的一种性质B．k与弹簧所受外力大小成正比C．x是弹簧伸长或缩短后的长度D．x是弹簧伸长或缩短后的长度相比不受力时长度的变化量5、在探究“弹簧弹力与形变的关系实验”中,弹簧不受力时的长度如图甲所示,当在弹簧下挂重2 N的钩码时长度如图乙所示.对此下列说法中正确的是( )A、该弹簧原长为41 cmB、挂2 N的钩码时,弹簧伸长了49 cmC、该弹簧的劲度系数为20 N/mD、该弹簧的劲度系数为25 N/m6、画出图中小球A所受的弹力方向.已知各接触面均光滑.7、一根轻弹簧的伸长(x)跟所受的外力(F)之间的关系如图所示，试求：(1)弹簧的劲度系数k；(2)若弹簧原长l0=60 cm，当把弹簧压缩到40 cm长时，需要多大的压力？8、某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上1个钩码,并逐渐增加钩码的个数,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度取g=9.8 m/s2)钩码质量0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00m/×102 g标尺刻度15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50x/×10-2 m(1)根据所测数据，在如图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线.(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_________N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,，这种规格的弹簧的劲度系数为__________N/m.。

探究形变与弹力的关系(说课)

五、教学程序设计 4、观察探讨弹力（回顾）
（1）产生条件：相互接触产生弹性形变
F
（2）弹力的三要素（3）三种常见的弹力及其方向 F
归纳：弹力的方向垂直于两物体的接触面,指向施力物体恢复形变的方向。
五、教学程序设计
（4）形变不明显时弹力是否存在的判断方法（假设法）

假设在该处将与物体接触的另一个物体去掉，看物体还能否在原来位置保持原来的状态，从而判断该物体是否受弹力作用。
五、教学程序设计
小游戏引入课题
观察讨论形变及分类微小形变的放大观察探讨弹力总结弹力的产生、方向和有无的判定巩固练习
“射箭”小游戏演示：压缩、拉伸、弯曲、扭曲形变；弹性与塑性形变
光路放大法液柱放大法回顾“射箭”游戏
分类练习
五、教学程序设计 1、小游戏引入课题
提问：（1）“箭”是靠什么被发射出去的呢？
（2）什么是弹力？弹力是怎样产生的呢？
通过学生比较熟悉的“射箭”等游戏过程的再现，激发学生的学习兴趣。
五、教学程序设计 2、观察讨论形变及分类
按形式分：
分类
按能否恢复原状分：（同时引入弹性与弹性限度概念）
五、教学程序设计 3、微小形变的放大（动手演示+视频展示）
（1）液柱放大法
（2）“光线”放大法
总体设计
教学内容分析
学生情况分析教学目标分析教学策略设计教学程序设计
教材的地位及作用：一、教学内容分析 1、本节是学生在高中首次接触力的概念，是后面其他力学内容学习的重要前第三章研究物体间的相互作用提和基础。
第一节探究形变与弹力的关系
第二节研究摩擦力
第三节力的等效和替换

探究弹簧弹力和形变量的关系高中物理必修教案教学设计人教版

《探究弹簧弹力和形变量的关系》教学设计【教材分析】《探究弹簧弹力和形变量的关系》是普通高中教科书物理必修第一册（人民教育出版社）第三章第一节中一个探究性实验，弹力是高中力学的基础内容和重要内容，是高一学生在学习过程中的一个难点。

为了使学生获得真实的体验，教学中将“弹力与弹簧形变量的关系”安排为学生的实验探究，在学生探究的基础上由学生得出胡克定律【学生分析】通过初中物理的学习，学生对弹力的概念有一个初步的认识，但对如何求弹力的大小和方向还不明确，本节课我们就进一步了解弹力大小与形变量的关系，对弹簧弹力的大小与其形变量的关系做定量的研究。

帮助学生理解胡克定律。

【教学目标】一、知识与技能1、加深弹力和形变关系的理解；2、了解弹簧弹力与形变量的正比关系；3、提高学生分析、解决实际问题的能力。

二、过程与方法在探究弹簧的弹力与弹簧形变量的关系的过程中体会物理学中一般研究问题的基本方法以及基本过程三、情感态度价值观培养学生的探索精神和团队协作精神，激发学生的求知欲；通过物理学史培养学生爱国主义思想；【教学重点】探究弹簧的弹力与弹簧形变量的关系。

【教学难点】实验数据的处理方法。

【教学方法】实验法、类比法、讨论法。

【课前准备】教师准备：（弹簧秤、钩码、直尺、铁架台）15套、PPT课件、多媒体展台。

学生准备：三角板、笔、草稿纸。

【课时安排】1课时【教学流程设计】【教学过程】【板书设计】胡克定律：在弹簧的弹性限度内，弹簧弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比：F kx=其中x—伸长（或缩短）的长度k—为劲度系数，跟弹簧的粗细、材料、长度等因素有关，这个量反映了弹簧本身的特性，与k和x无关。

【教学反思】“探究弹簧弹力和形变量的关系”能帮助学生理解胡克定律，而且给学生展示了一个探究实验的完整探究过程：提出问题、设计实验方案、分析实验数据和解决问题。

在本节探究课中为学生创设情境，将教学活动建立在学生认知发展水平和已有的知识经验基础上，帮助学生建立新旧知识间的联系，强调学生学习过程的自主性思考，注重在教师引导下学生自我探索的过程，体现了新课程理念。

探究弹簧弹力与形变量的关系

探究一
探究二
探究三
探究四
ห้องสมุดไป่ตู้当堂检测
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5.一根轻质弹簧,当它受到10 N的拉力时长度为12 cm,当它受到25 N的拉力时长度为15 cm,问弹簧不受力时的自然长度为多少?该弹簧的劲度系数为多少? 解析:同一弹簧劲度系数k是不变的,作用力不同,弹簧的形变量不同, 但都遵从胡克定律。设弹簧的自然长度为l0,由胡克定律有当F1=10 N,l1=12 cm时,F1=k(l1-l0) 当F2=25 N,l2=15 cm时,F2=k(l2-l0)
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6.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,从而使描的点尽可能稀一些,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, 刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差。 (4)描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。 (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。
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7.误差分析 (1)由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作,故存在较大的测量误差。 (2)由于弹簧自身的重力的影响造成误差。 (3)当未放重物时,弹簧在自身重力的作用下,已经有一个伸长量, 这样在作图线时,图线与x轴有一截距。
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探究形变与弹力的关系

第一节探究形变与弹力的关系高中课标要求解读：课标要求知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律。

所以，教师在知识授受的同时，鼓励学生用调查方法知道日常生活和生产中所用的弹簧形状及使用目的，也可以利用胡克定律动手制作简易测力计。

同时渗透体验显示微小形变的方法。

帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。

教学设计的思路：根据本节教材知识内容学生较为熟悉、易学易懂的特点，我们可将教学重心放在对物理学研究方法的传授上，使学生学会观察与思考、分析与归纳。

基于此，本教案根据教材要求，设置了以“实验与观察——分析与归纳——总结与结论”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。

教学目标：一、知识与技能1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。

2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示或力的示意图中正确画出它们的方问。

3、知道形变越大，弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比。

4、针对实际问题确定弹力的大小方向，提高学生判断分析物理问题的能力。

5、掌握利用胡克定律计算弹簧弹力的力法。

二、过程与方法1、培养学生根据弹力产牛的条件分析弹力方向的能力。

2、体验显示微小形变的方法。

3、帮助学生掌握设计实验、收集数据、数据处理和总结规律的能力。

三、情感、态度与价值观1、利用实验培养学生的观察能力，激发学生对物理规律的求知欲。

2、培养学生科学的研究问题的方法。

教学内容中的知识要点：弹力产生的条件、弹力的方向、胡克定律及应用。

重、难点分析：1、弹力产生的条件、弹力的方向。

2、胡克定律及应用。

3、相互接触的物体间是否有弹力的判断。

4、弹力方问的确定。

教学过程设计：（一）、新课引入：教师活动：展现小时候常玩的用橡皮筋“射子弹”游戏，让学生感受弹力的作用，并设计问题：（1）为什么这纸团能够发射出去？（2）弹力是怎样产生的？（3）在生活中发生形变的物体是否有弹力的产生？学生活动：亲身感受推、拉、提、压、举等相互作用，并在教师的引导下，观察分析。

高中物理实验：探究弹簧形变与弹力的关系

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实验原理的创新 1．弹簧水平放置，消除弹簧自身重力对实验的影响． 2．改变弹簧的固定方式，研究弹簧弹力大小与压缩量大小的关系.
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实验器材的创新将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象，分析图象得出结论.
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4．实验步骤 (1)根据实验原理图，将铁架台放在桌面上(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(最小分度为 1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直． (2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 l0，即弹簧的原长． (3)在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度 l，求出弹簧的伸长 x 和所受的外力 F(等于所挂钩码的重力)．
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实验过程的创
新 1．利用固定在弹簧上的 7 个指针，探究弹簧的劲度系数 k 与弹簧长度的关系． 2．利用“化曲为直”的思想，将探究劲度系数 k 与弹簧圈数 n 的关系，转化为探究1k与 n 的关系.
5
(4)改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在
表格中．
记录表：弹簧原长 l0＝________cm.
内容
次数
1
2
3
4
5
6
拉力 F/N
弹簧总长/cm
弹簧伸长/cm
6
二、规律方法总结 1．数据处理 (1)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，连接各点得出弹力 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，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义．

探究弹簧弹力与形变量的关系实验教案

探究弹簧弹力与形变量的关系实验教案那日，阳光懒洋洋地洒在咱物理实验室的窗台上，尘埃在光束里跳舞，好似也在期待着什么新鲜事儿。

我呢，老刘，就是那个总爱琢磨些物理现象，又喜欢跟学生们絮叨的老头子，今儿个要带着这帮小子们，一块儿探究弹簧弹力与形变量的关系。

实验开始前，我先把那一排排整齐的实验器材摆在讲台上，就像列队的士兵，等待着检阅。

弹簧嘛，有长有短，有粗有细，五颜六色的，看得人眼花缭乱。

我拿起一个，轻轻弹了弹，对着学生们笑道：“瞧瞧，这弹簧，别看它平时文文静静的，一变形，那股子劲儿，可不含糊。

”学生们围了一圈，眼睛里闪烁着好奇的光芒。

我指了指墙上的挂图，那是弹簧弹力与形变量的关系示意图，简单明了，却也抽象。

“咱们今天，就是要把这图里的秘密，亲手挖出来。

”我顿了顿，环视一圈，见大家都屏息凝神，便继续往下说。

实验步骤，我自然是事先准备得妥妥当当的。

先测弹簧的原长，再逐渐增加砝码，记录下每一次形变后的长度和对应的弹力。

这活儿听起来简单，做起来可得细心。

我拿起一个弹簧，小心翼翼地挂上第一个砝码，弹簧“嗖”地一下，缩短了一截，像是在跟我打招呼。

“看好了啊，这弹簧一变，咱们的数据就得跟上。

”我一边说着，一边示范着如何测量和记录。

学生们也忙活开了，有的拿尺子量，有的记数据，还有的时不时抬头看看我，生怕漏掉了什么关键步骤。

“老师，我这弹簧怎么好像不太对劲？”一个学生突然喊道。

我走过去一看，嘿，原来是弹簧挂反了，砝码都悬在半空，弹簧愣是一点儿没动。

我笑着拍了拍他的肩膀：“小伙子，做实验得细心，弹簧也得有尊严，你得尊重它，它才会给你面子嘛。

”学生们笑得前仰后合，气氛一下子活跃了起来。

实验继续进行，数据一点点累积，弹簧的弹力与形变量之间的关系，也慢慢在我们眼前清晰起来。

我发现，每当弹簧被拉伸或压缩时，那股弹力就像是在说：“嘿，我可是有脾气的，你得悠着点。

”实验结束，我们围坐在一起，分析数据，绘制图表。

那图表上的线条，就像是一条条活泼的小溪，曲折蜿蜒，却又不失规律。

4 实验二探究弹簧形变与弹力的关系

实验二探究弹簧形变与弹力的关系一、实验目的1．探究弹簧形变与弹力的关系．2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律．二、实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．三、实验原理1．如图所示，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，弹簧的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．四、数据处理1．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，连接各点得出弹力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，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义．五、误差分析1．弹簧所受拉力大小的不稳定易造成误差．使弹簧的一端固定，通过在另一端悬挂钩码来产生对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度．2．弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源．测量时尽量精确地测量弹簧的长度．3．描点、作图不准确也会造成误差．六、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，从而使坐标纸上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．3．测量弹簧的原长时要让它自然下垂．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，以减小误差．4．测量有关长度时，应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．5．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量大小要适当，不可过大，也不可过小．6．描点画线时，所描的点不一定都落在同一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线．7．记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位．实验原理和实验操作【典题例析】(2020·广东茂名信宜中学模拟) 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．(1)为完成实验，还需要的实验器材有_______________________________________．(2)实验中需要测量的物理量有_____________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是___________________________________________．(4)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，以弹力为纵坐标，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的刻度尺上的刻度l0；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．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_________________________________.[解析](1)实验需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺．(2)为了测量弹簧的形变量，实验中还应测量弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与对应的长度)．(3)图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则k ＝7(4－0.5)×10－2N/m ＝200 N/m ；图线不过原点说明没有力时有形变量，故说明弹簧有自身的重力存在．(4)实验中要先组装器材，即CB ，再进行实验，即D ，然后数据处理，分析解释表达式，最后整理仪器，即AEFG .所以先后顺序为CBDAEFG.[答案] (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与对应的长度) (3)200 弹簧自身重力 (4)CBDAEFG弹簧的劲度系数与弹簧的材质、弹簧丝的粗细、单位长度内的匝数及弹簧的原长等因素有关，为了探究弹簧劲度系数与弹簧原长的关系，某同学设计了如下实验：(1)实验器材：刻度尺、原长约30 cm 的轻弹簧一根、质量适当且相同的钩码5个、剪刀一把(用来剪断弹簧)，除以上器材外，还需要的器材是________．(2)简要实验步骤如下，请完成相应填空：a ．将轻弹簧A 悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧的原长L 0；b ．在弹簧的下端挂上钩码，记下钩码的个数n (n 分别取1、2、3、4、5)，并待钩码静止时测出________，计算出弹簧的伸长量x ；c ．改变钩码个数，重复实验步骤b ；d ．将另一根与A 完全相同的弹簧剪成长度不同的两段B 和C ，测出B 和C 的原长之比为2∶1，分别用B 和C 代替A 重复实验步骤a 、b 、c.(3)根据实验测量的数据，以所挂钩码个数n 为横坐标，以弹簧伸长量x 为纵坐标，得到上述A 、B 、C 三个弹簧的x －n 图象如图所示，根据图象可得出的实验结论为_________，图线A 的上部发生弯曲的原因是_________________________________________________.解析：(1)弹簧和刻度尺都要固定在铁架台上．(2)实验中一定要待钩码静止时，测出弹簧长度，进而算出其伸长量．(3)令单个钩码重力为G ，由题图知，当弹力一定(均为4G )时，A 、B 、C 三根弹簧的劲度系数之比为2∶3∶6，而A 、B 、C 三根弹簧的原长之比为L 0∶23L 0∶13L 0＝3∶2∶1，所以弹簧劲度系数与弹簧原长成反比，图线A的上部发生弯曲的原因是弹簧弹力超过其弹性限度，胡克定律不再成立．答案：(1)铁架台(2)弹簧的长度(3)劲度系数与弹簧原长成反比弹簧弹力超过其弹性限度实验数据处理和误差分析【典题例析】(2018·高考全国卷Ⅰ)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．现要测量图(a)中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)．[解析]实验所用的游标卡尺最小分度为0.05 mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，题图(b)所示的游标卡尺读数为3.7 cm＋15×0.05 mm＝3.7 cm＋0.075 cm＝3.775 cm.托盘中放有质量为m＝0.100 kg的砝码时，弹簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8 N＝0.980 N，弹簧伸长量为x＝3.775 cm－1.950 cm＝1.825 cm，根据＝53.7 N/m.胡克定律F＝kx，解得此弹簧的劲度系数k＝Fx[答案] 3.77553.7(2020·安徽淮北一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测量弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测量相应的弹簧的总长度．(1)某同学通过以上实验测量后把6组实验数据的点描在坐标系图乙中，请作出F －L 图线．(2)由此图线可得出弹簧的原长L 0＝________cm ，劲度系数k ＝________N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较优点在于：_____________________________________________________________；缺点在于：____________________________________________________________. 解析：(1)F －L 图线如图所示．(2)图象的横截距表示弹力为零时的弹簧的长度，此时弹簧的长度为原长，所以弹簧的原长L 0＝5 cm ，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，故有k ＝ΔF Δx ＝1.60.08N/m ＝20 N/m.(3)根据该同学以上的实验情况，记录实验数据的表格为：钩码个数 0 1 2 3 4 5 弹力F /N 弹簧长度L /(×10－2 m)(4)优点在于可以避免弹簧自身重力对实验的影响，缺点在于弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．答案：(1)如解析图所示 (2)5 20 (3)见解析(4)可以避免弹簧自身重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差创新实验创新实验一般是在教材实验原理的基础上设计新情景进行考查，因此，要在教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题．高考考情演变装置时代化求解智能化(1)弹力的获得：弹簧竖直悬挂，重物的重力作为弹簧的拉力，存在弹簧自重的影响→弹簧水平使用，重物的重力作为弹簧的拉力，消除了弹簧自身的影响． (2)图象的获得：由坐标纸作图得F －x 图象→由传感器和计算机输入数据直接得F －x 图象【典题例析】图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景．用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x 及拉力大小F (从电脑中直接读出)．所得数据记录在下列表格中：拉力大小F /N 0.45 0.69 0.93 1.14 1.44 1.69 标尺刻度x /cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00(1)从图乙读出刻度尺上的刻度值为________cm.(2)根据所测数据，在图丙坐标纸上作出F 与x 的关系图象．(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为________N/m ，弹簧的原长为________cm.(均保留3位有效数字)[解析] (1)由图可知，刻度尺的最小分度值为0.1 cm ，故读数为63.60 cm.(2)根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示．(3)由胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，则可知k ＝ΔF Δx ＝1.7－0.20.62－0.56N/m ＝25.0N/m；图象与横坐标的交点为弹簧的原长，则可知原长为55.4 cm.[答案](1)63.60(2)见解析(3)25.055.4(2020·云南昆明模拟)在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于下表中：伸长量x/ (×10－2 m) 2.00 4.00 6.008.0010.00弹力F/N 1.50 2.93 4.55 5.987.50(1)以x为横坐标、F为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线．(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为________．(保留3位有效数字)解析：(1)描点作图，如图．(2)根据解析(1)中图象，该直线为过原点的一条倾斜直线，即弹力与伸长量成正比，图＝75.0 N/m.象的斜率表示弹簧的劲度系数，k＝ΔFΔx答案：(1)见解析图(2)75.0 N/m1．某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度)，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，原长为L0的橡皮筋的上端固定在O点，下端挂一重物．用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作用于N 点，静止时记录下N点的位置a，请回答：(1)若拉力传感器显示的拉力大小为F ，用刻度尺测量橡皮筋ON 的长为L 及N 点与O 点的水平距离为x ，则橡皮筋的劲度系数为________(用所测物理量表示)．(2)若换用另一个原长相同的橡皮筋，重复上述过程，记录静止时N 点的位置b ，发现O 、a 、b 三点刚好在同一直线上，其位置如图乙所示，则下列说法中正确的是________．A ．第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B ．两次拉力传感器显示的拉力示数相同C ．第二次所用的橡皮筋的劲度系数小D ．第二次所用的橡皮筋的劲度系数大解析：(1)设橡皮筋与竖直方向夹角为θ，重物重力为G ，结点N 在竖直拉力(重物重力G )、橡皮筋拉力T 和水平拉力F 作用下处于平衡状态，满足图示关系，则sin θ＝FT ，而sin θ＝x L ，T ＝k (L －L 0)，联立得k ＝FL x (L －L 0). (2)由受力图知F ＝G tan θ，两次中G 、θ均相同，所以两次拉力传感器显示的拉力示数相同，A 错，B 对；同理，两次橡皮筋的拉力也相同，而橡皮筋的原长相同，第二次的伸长量大，由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小，C 对，D 错．答案：(1)FL x (L －L 0)(2)BC2．为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象．(1)从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为______________________________．(2)这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为______ N/m ，乙弹簧为________ N/m.若要制作一个精确度相对较高的弹簧测力计，应选弹簧________(选填“甲”或“乙”)．解析：(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性限度范围，则此规律不成立，所以题给的图象上端成为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度．(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为： k 甲＝F 甲Δx 甲＝46×10－2 N/m ≈66.7 N/m k 乙＝F 乙Δx 乙＝84×10－2 N/m ＝200 N/m 要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧，故选甲弹簧．答案：(1)形变量超过弹簧的弹性限度 (2)66.7 200 甲3．(2020·江西上饶高三模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图(a)对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进行探究．在弹性限度内，将质量为m ＝50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示．钩码个数 1 2 3 4 L 1/cm 30.00 31.04 32.02 33.02 L 2/cm29.3329.6529.9730.30取重力加速度，由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数．解析：分析图(a)中，钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码，弹簧长度伸长约1 cm ，所以弹簧劲度系数k 1＝ΔF Δl ＝mg Δl ＝0.50 N 0.01 m ＝50 N/m.分析图(b)中可得，每增加一个钩码，弹簧伸长约0.32 cm ，即k 1×0.003 2＋k 2×0.003 2＝mg ，根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数．答案：50 能4.某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系．实验装置如图(a)所示，一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度．设弹簧下端未挂钩码时，各指针的位置记为x 0；挂有质量为0.100 kg 的钩码时，各指针的位置记为x .测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s 2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 x 0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x (cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k (N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 1k(m/N) 0.006 1②0.017 90.022 90.029 60.034 7(1)将表中数据补充完整：①________，②________．(2)以n 为横坐标，1k 为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1k－n 图象．(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k ＝________N/m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k ＝________N/m.解析：(1)①k ＝mg Δx 2＝0.100×9.80 N (5.26－4.06)×10－2 m≈81.7 N/m. ②1k ＝181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法，画一条直线，让大部分的点都落在直线上，或均匀分布在直线两侧．(3)设直线的斜率为a ，则有1k ＝an ，即k ＝1a ·1n，通过计算斜率即可求得；弹簧共60圈，则有n ＝60l 00.118 8，把其代入k ＝1a ·1n中可求得．答案：(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如图所示(3)1.75×103n ⎝⎛⎭⎫1.67×103n ～1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝⎛⎭⎫3.31l 0～3.62l 0均正确。

《弹力》的教案设计

《弹力》的教案设计教学目标学问目标1、了解形变的概念，了解弹力是物体发生弹性形变时产生的．2、能够正确推断弹力的有无和弹力的方向，正确画出物体受到的弹力．3、把握运用胡克定律计算弹簧弹力的方法．力量目标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，提高推断分析力量．教学建议一、基本学问技能：〔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：假如形变超过肯定限度，物体的样子将不能完全恢复，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、依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，了解弹力产生的缘由、方向的推断和大小确实定是本节的教学重点．2、弹力的有无和弹力方向的推断是教学中同学比较难把握的学问点．教法建议一、关于讲解弹力的产生缘由的教法建议1、介绍弹力时，肯定要把物体在外力作用时发生样子转变的事实演示好，可以演示椭圆样子玻璃瓶在用力握紧时的样子改变，也可以演示其它明显的形变试验，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讨论观看物体微小形变的方法．通过演示，介绍我们在做科学讨论时，通常将微小改变“放大”以利于观看．二、关于弹力方向讲解的教法建议1、弹力的方向推断是本节的重点，可以将接触面的关系详细为“点——面〔平面、曲面〕”接触和“面——面”接触．举一些例子，将问题简洁化．往往弹力的方向的推断以“面”或“面上接触点的切面”为准．如所示的简洁图示：2、留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，准确说明，是哪一个物体的形变对其产生弹力的作用．协作教材讲解绳子的拉力时，可以用详细的例子，画出示意图加以分析．第三节弹力教学方法：试验法、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、重力是的产生缘由是什么？重力的方怎样？2、复习学校内容：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、演示试验1：捏橡皮泥，用力拉压弹簧，用力弯动钢尺，它们的样子都发生了转变，老师总结形变的概念．形变：物体的样子或体积的改变叫做形变，形变的缘由是物体受到了力的作用．针对橡皮泥形变之后样子转变总结出弹性形变的概念：能够恢复原来样子的形变叫做弹性形变．不能恢复原来样子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？〔弹簧发生了弹性形变〕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．就上述试验连续提问：〔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？与同学商量，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〕．连续提问：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？分析商量，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．它由弹簧本身所确定．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觉的，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，留意强调为形变量的大小．〔三〕、布置课后作业．探究活动——运用弹簧的串并联学问讨论钢材的拉伸课题1：题目：关于弹簧的串并联——钢材的拉伸。