重力与弹力+高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.1重力与弹力（第二课时）年级：高

一学科：物理（人教版）复习回顾

质量为2kg的木块用一根轻质弹簧悬挂在天花板上，求木块所受弹力大小。对木块受力分析：如图所示根据二力平衡：F=GG=mg=20N∴弹力大小为20NFG悬挂在弹簧上的物体保持静止时，弹簧的弹力等于物体的重力思考与讨论1.弹簧形变量与弹簧弹力有怎么样的定量关系？2.如何设计方案进行研究？定性结论：

弹簧弹力越大，弹簧的形变量越大。一、探究弹簧弹力与形变量的关系猜想：弹力大小与弹簧的形变量成正比。猜想假设猜想：弹力大小与弹簧的形变量的平方成正比。一、探究弹簧弹力与形变量的关系制定方案实验中需要测量哪些物理量？为了测量这些物理量需要用到哪些实验器材？如何处理测量得到的数据？想一想一、探究弹簧弹力与形变量的关系转化需测物理量实测物理量弹簧的形变量弹簧的长度弹簧的弹力钩码的重力（或质量）制定方案形变量x=实际长度l-弹簧原长l0弹簧弹力F=钩码重力G实验中需要测量哪些物理量？为了测量这些物理量需要用到哪些实验器材？一、探究弹簧弹力与形变量的关系制定方案铁架台弹簧钩码刻度尺铁夹为了测量这些物理量需要用到哪些实验器材？一、探究弹簧弹力与形变量的关系制定方案如何处理测量得到的数据？

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(F，x)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。探究小车速度随时间变化的规律探究弹簧弹力与形变量的关系

v-t图

F-x图一、探究弹簧弹力与形变量的关系进行实验

收集数据(1)将弹簧和刻度尺悬挂在铁架台上，并用铁夹固定，使弹簧顶部和刻度尺零刻度线对齐，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。(2)在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度和钩码所受的重力。(3)增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的形变量。一、探究弹簧弹力与形变量的关系

12345钩码质量m/g弹簧弹力F/N弹簧长度l/cm弹簧伸长量x/cm进行实验

收集数据(4)记录收集数据一、探究弹簧弹力与形变量的关系这个结果有没有普遍性呢？数据分析得出结论弹力大小与弹簧的形变量成正比。12345F/N0.490.981.471.962.45x/cm1.903.805.807.729.70一、探究弹簧弹力与形变量的关系实验结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧的形变量成正比。二、胡克定律胡克定律：

在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，即：形变量（伸长或压缩量）k是劲度系数，单位是N/m弹簧的弹力思考与探究1.你能求出实验弹簧的劲度系数吗？

斜率（9.70，2.45）（1.90，0.49）

思考与探究2.实验中，如果以

弹簧实际长度l作为横坐标，作F-l图，并与F-x图对比，有何相同点和不同点？12345钩码质量m/g弹簧弹力F/N弹簧长度l/cm弹簧形变量x/cm501001502002500.490.981.471.962.4516.1018.0020.0021.9223.901.903.805.807.729.70思考与探究2.实验中，如果以

弹簧实际长度l作为横坐标，作F-l图，并与F-x图对比，有何相同点和不同点？

（14.20，0）在F-l图中，图像的斜率也表示弹簧的劲度系数，横截距表示弹簧的原长（23.90，2.45）（16.10，0.49）思考与探究3.在实验最后，增加较多钩码时，记录点的弹力和形变量不在其他点所在的直线上，为什么？胡克定律：

在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，即：二、胡克定律

生活中存在多种弹簧，有些弹簧比较硬，很难拉伸或压缩，有些弹簧较软，很容易拉伸或压缩。这里的软和硬体现了弹簧的哪个物理量？想一想劲度系数是与弹簧的本身有关的物体量，即生活中所说的弹簧的“软”、“硬”总结提升定性研究定量研究