人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力1 重力与弹力教课课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力1 重力与弹力教课课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了观看视频，实验装置，①列表法，Ncm，反思改进，弹性限度，均匀分布在曲线的两侧，弹簧测力计等内容，欢迎下载使用。
如果使同一根弹簧伸长不同的长度，弹簧上拉力的大小 和伸长的长度有什么关系呢？对弹簧而言，弹簧形变产生的弹力与弹簧形变量具体有 什么定量的关系？
【创设情景，提出问题】
通过视频思考问题：（1）怎样记录弹簧弹力大小？（2）怎样得到弹簧的伸长量？（3）怎样定量地描述弹簧弹力与弹簧形变量之间的关系？
【制订方案，设计实验】
弹力的大小：弹簧受到拉力会伸长， 平衡时弹簧产生的弹 力和外力大小相等；如图，弹力大小通过 悬挂砝码的重力得到。
弹簧的伸长量：弹簧的长度可用刻度 尺测出；伸长量可以由弹簧拉 伸后的长度减去弹簧 的原长进行计算。
实验步骤：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时的长度；将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，平衡后测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填在记录表格里；改变所挂钩码个数，重复上步实验多次，将数据记录在表格里；用“伸长量＝弹簧拉伸后的长度－弹簧的原长”计算出弹簧各次的伸长量，填入表格。
【分组实验，采集数据】
【分析论证、得出结论】
根据数据记录表格和图像， 猜测弹力与弹簧伸长量之间 的函数关系；函数关系式中常数的单位如何？ 常数与F-x图像中的什么有关？
F＝(0.25 N/cm) x
在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度成正比——胡克定律；数学表达式 F＝kx （其中，x＝l－l0或x＝l0－l）
F＝kx 中常数 k 的单位是：牛/米（N/m）；k 叫劲度系数，由弹簧自身的性质决定；对同一弹簧而言，在弹性限度内，k 为定值，与其伸长量无关；对不同的弹簧而言，k 的数值不同： k 值越大，弹簧越硬；k 值越小，弹簧越软。
弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧重力的影响产生的误差，为减 小系统误差，应使用较___的弹簧。所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出该弹簧的 __________。测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于_____状态 时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差。
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_______________________。前面我们探究了弹力和弹簧伸长的关系，并得到了结论，如果弹簧被压缩，则弹簧的弹力与弹簧压缩的长度之间的关系同样满足该规律——_____定律。
（1）为验证猜想，可通过实验来完成。实验所需的器材除铁架台外， 还需要器材_________________________________________________。
刻度尺、已知质量且质量相等的钩码（或弹簧测力计）
例1．已知一根原长为L0、劲度系数为k1的长弹簧A，现把它截成长为 L0和 L0的B、C两段，设B段的劲度系数为k2、C段的劲度系数为k3， 关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想。甲同学：既然是同一根弹簧截成的两段，所以 k1＝k2＝k3；乙同学：同一根弹簧截成的两段，越短劲度系数越大，所以 k1k3；
（2）简要写出实验步骤。
将弹簧B悬挂在铁架台上，用刻度尺测量其长度LB；在弹簧B的下端挂上钩码，记下钩码的个数（如n个）并用刻 度尺测量弹簧的长度L1；.由F＝mg计算弹簧的弹力；由x＝L1－LB计算出弹簧的伸长量； 由　 计算弹簧的劲度系数；改变钩码的个数，重复实验步骤②、③，并求出弹簧B的劲度 系数k2的平均值；按实验步骤①、②、③、④求出弹簧C的劲度系数k3的平均值；比较k1、k2、k3得到结论。
（3）如图是实验得到的图像，根据图像得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系？
同一根弹簧上截下的几段，越短的段， 劲度系数越大（或越长的段，劲度系 数越小）。
练习1．小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图甲 所示实验装置记录了相应实验数据如表：
（1）小华通过这项研究，在实际中可把该弹簧制作成　　 　　 _______________；（2）分析实验数据你可以得到的结论是： 　　 ____________________________________________；
在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，伸长就越长
（3）小华作出了如图三个图像，其中正确的是________。
例2．健身用的拉力器弹簧，每根长0.5 m，把它拉至1.0 m长时需拉力 100 N。若在拉力器上并列装了5根这样的弹簧，把它拉到1.7 m长时需 要多少拉力？（假设弹簧在弹性限度内）
练习2．一根弹簧在弹性限度内，对其施加60 N的拉力时其长为24 cm， 对其施加30 N的压力时，其长为12 cm，则该弹簧的自然长度是多少？ 其劲度系数是多少？
解：设F1=60 N，L1=0.24 m，F2=30 N，L2=0.12 m，弹簧原长为L0由胡克定律F=kx知：F1=k (L1－L0) ，F2=k (L0－L2) 解得 L0= 16 cm ，k= 750 N/m
1．由于弹性材料的长期使用，人们开始注意到材料形变的规律。最早 对此进行总结的是齐国人，在《考工记·弓人》中有“量其力，有三钧” 的说法。东汉的郑玄对此进行了注释，他写道：“假令弓力胜三石， 引之中三尺，每加物一石，则张一尺。”明显地 揭示了弹力和形变成____比的关系，这个发现比 胡克定律早1 500年。假设一轻弹簧原长为10 cm， 竖直悬挂重为10 N的重物时，弹簧伸长了1 cm， 则该弹簧的劲度系数为______N/m。