第3章第1節(jié)第2課時探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系（課件）

導(dǎo)入彈簧彈力與其形變量有怎樣的定量關(guān)系呢？環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計如何使彈簧發(fā)生形變？

如何測量彈簧的形變量？

如何確定彈簧彈力的大??？

可用手拉彈簧或在彈簧下端懸掛物體，使彈簧發(fā)生形變；彈簧的形變量可以用刻度尺測量；彈簧的彈力大小可以用物體所受的重力大小來計算。環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計為什么彈簧的彈力大小可以用物體所受的重力大小來確定呢？

當彈簧下端所掛的重物靜止時，重物所受彈簧的彈力與重物所受的重力是一對平衡力，所以彈簧的彈力大小等于重物所受的重力大小。環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計

至少測量5組數(shù)據(jù)，通過多組數(shù)據(jù)，找出彈簧的彈力大小與形變量的關(guān)系。要探究彈簧的彈力大小與形變量的關(guān)系，需要測量幾組數(shù)據(jù)？環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計彈簧(帶指針)、刻度尺、鐵架臺、鉤碼。要完成探究需要選擇哪些實驗器材？環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計1.將彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，并將刻度尺豎直放置固定在彈簧一側(cè)。2.觀察彈簧自由下垂時下端指針在刻度尺的位置l0，并記入表格。3.依次在彈簧下端懸掛1個鉤碼、2個鉤碼、3個鉤碼、4個鉤碼、5個鉤碼，記錄鉤碼靜止時彈簧下端指針在刻度尺的位置l1、l2、l3、l4、l5，并記入表格。實驗步驟。環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計如何設(shè)計表格？環(huán)節(jié)一：實驗方案設(shè)計如何通過測量的形變量和彈簧彈力，找出彈簧的伸長量與彈力之間的關(guān)系？1.觀察每增加1個鉤碼，彈簧發(fā)生的形變量是否相等。2.根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)寫出彈簧彈力與形變量的關(guān)系式。環(huán)節(jié)二：學(xué)生分組實驗實驗注意事項：(1)正確測量彈簧的原長；(2)測量時正確讀數(shù)。環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律時，是如何直觀得到速度隨時間變化的關(guān)系的？

圖像法環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理如何畫圖像？畫F-Δl

圖像?；貞浨懊胬脠D像法分析數(shù)據(jù)的過程，思考：在坐標紙上描點作圖像時應(yīng)注意哪些問題？環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理1.坐標標度選取要合理，使圖像盡量大一些。2.坐標點畫小十字（小圓點）。3.圖像擬合時，根據(jù)數(shù)據(jù)點的分布情況，如果這些點基本在一條直線上，應(yīng)用直線擬合，讓更多的點落在直線上且讓無法落在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)；如果這些點不在一條直線上，應(yīng)用平滑曲線擬合，不能描繪成折線。環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理根據(jù)F-Δl圖像，得到F與Δl有怎樣的關(guān)系？

不同組完成的實驗是否得到了同樣的關(guān)系？

1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的F-Δl

圖像為一條過原點的傾斜直線。說明彈簧彈力與伸長量成正比。2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的F-Δl圖像為與橫軸有交點的傾斜直線。說明彈簧的伸長量越大，彈簧彈力越大。3.不同彈簧，結(jié)論相同。環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理為什么有的同學(xué)作出的直線過原點，有的同學(xué)作出的直線不過原點？實驗存在誤差?？紤]實驗存在誤差，能得到什么結(jié)論呢？在誤差允許的范圍內(nèi)，彈簧彈力與其伸長量成正比。環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理除上述實驗外，我們還可以設(shè)計實驗，探究彈簧彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系。通過大量實驗，我們同樣能夠得到，在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力與彈簧壓縮量之間也滿足正比關(guān)系。綜合上述兩種情況，你能得出什么結(jié)論？在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力與其形變量成正比。環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理寫出彈簧彈力與其形變量的數(shù)學(xué)關(guān)系式。F=kx。實驗得到的彈簧彈力與形變量的關(guān)系就是胡克定律，即F=kx。其中x為彈簧發(fā)生的形變量，F(xiàn)為彈簧彈力的大小，k為彈簧的勁度系數(shù)。環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理我們知道長度x的單位是m，彈力F的單位是N，根據(jù)前面學(xué)習(xí)的方法，勁度系數(shù)k有單位嗎？

若有，k的單位是什么？

環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)處理生活中說有的彈簧“硬”，有的彈簧“軟”，指的就是它們的勁度系數(shù)不同。課下根據(jù)本節(jié)課的探究過程，研究橡皮筋的彈力與橡皮筋的形變量之間的關(guān)系，看是否滿足胡克定律。如果不滿足，思考這種關(guān)系是否有其內(nèi)在規(guī)律。課堂練習(xí)1.如圖所示，在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈簧彈力與彈簧長度的圖像。下列表述中正確的是（）A.在測量彈簧原長時，應(yīng)將彈簧平放在水平桌面

上，使其自然伸長，并測出其長度B.測得的彈力與彈簧的長度成正比C.彈簧a的勁度系數(shù)比彈簧b的小D.彈簧a的勁度系數(shù)比彈簧b的大D課堂練習(xí)2.用如圖所示的裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，關(guān)于該實驗，下列說法中正確的（）A.鉤碼所受彈力是由于鉤碼形變而產(chǎn)生的B.彈簧自由下垂時的長度就是其形變量C.鉤碼所受彈力與鉤碼所受重力是一對作用

力和反作用力D.數(shù)據(jù)處理時認為鉤碼所受彈力大小等于鉤

碼所受重力大小的依據(jù)是二力平衡的條件D課堂練習(xí)3.在做“探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，所用的每只鉤碼質(zhì)量都是30g，先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧長度。

（1）將數(shù)據(jù)填在下表中。(彈力始終未超過彈性限度，g取10m/s2)00.300.600.901.201.50課