高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力教课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力教课ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了刻度尺，大小相等，l－l0，轻弹簧，较轻的，弹性限度，平衡状态，各点均匀等内容，欢迎下载使用。
弹力和弹簧的伸长有什么关系呢?【进行猜想】(1)弹力大小与弹簀长度成正比;(2)弹力大小与弹簧的伸长量成正比;(3)弹力大小与弹簧伸长量的平方成正比.【思考】为了验证哪种猜测是对的，需要测量什么量?弹力和弹簧的伸长量各是怎样测量的?应该选用哪些实验器材?实验步骤怎样?怎样进行数据处理?应该注意哪些事项?
1．对胡克定律F＝kx的理解(1)适用范围：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．(2)公式中x的意义：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．(3)公式中k的意义：是弹簧的劲度系数，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定．
1、　以下是某同学所进行的“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验步骤：(1)将一个弹簧的上端固定在铁架台上，竖直悬挂起来，在弹簧下挂一个钩码，记下钩码的质量m1，此时弹簧平衡，弹力大小为F1＝m1g，并用刻度尺测量出此时弹簧的长度l1，并记录到表格中．(2)再增加钩码，重复上述的操作，逐渐增加钩码的重力，得到多组数据．(3)以力F为纵坐标，以弹簧长度lx为横坐标，根据所测的数据在坐标纸上描点．(4)按坐标纸上所描各点的分布与走向，作出一条平滑的曲线(包括直线)．(5)根据图线的特点，分析弹簧的弹力F与弹簧长度lx的关系，并得出实验结论．以上步骤中至少有三个不当之处，请将不合理的地方找出来并进行修正．
解析　(1)中还应该测出弹簧的原长l0，此时应在不挂钩码的情况下，让弹簧保持自然下垂状态，用刻度尺测出从悬点到弹簧下端的长度即为l0；(3)中建立坐标系时应该以弹簧的形变量为横坐标，因为探究的是弹簧弹力与形变量的关系；(5)中应分析弹簧弹力与形变量的关系．
2、　在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F.实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示．(1)由图求出弹簧的劲度系数，即k＝________N/m.(2)弹簧的形变量x与外力F的关系式F＝________.(3)图线不过原点的原因是：____________________________________.
答案　(1)100　(2)100x－2　(3)见解析
3、某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时，将一轻弹簧竖直悬挂使其自然下垂，用刻度尺测出自然长度；然后在弹簧下端悬挂钩码对其施加向下的拉力F，测出相应的弹簧长度，再计算出弹簧的伸长量x；改变拉力F的大小(在弹性限度之内)，测出多组数据，作出F与x的关系图线如图所示，由图线可求得弹簧的劲度系数为________N/m.若测得弹簧的自然长度为0.1 m，所用钩码的质量均为50 g，当挂3个钩码时，弹簧的长度为________m.(g取10 m/s2)
解析　由胡克定律及题给图像知，题图的斜率表示弹簧的劲度系数；k＝ N/m＝50 N/m.当挂3个钩码时，F＝3mg＝1.5 N，x＝＝ m＝0.03 m，故弹簧的长度x总＝x＋x0＝(0.03＋0.1)m＝0.13 m.答案　50　0.13
4．某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为L1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数L1＝________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N(当地重力加速度g取9.8 m/s2)．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是__________．作出F －x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．
解析　刻度尺的分度值为1 mm，所以刻度尺的读数为L1＝25.85 cm，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝G＝mg＝2×0.05×9.8 N＝0.98 N，公式F＝kΔx中的Δx是弹簧的形变量，所以要得到弹簧伸长量x，还需要测量弹簧的原长L0.答案　25.85(25.81～25.89均可)　0.98　弹簧的原长L0