高一物理必修一第三章胡克定律及其实验

合集下载

高中物理-3.2-实验-探究胡克定律教案-新人教版必修1

实验：探究胡克定律课题 3.2实验：探究胡克定律课型实验课教学目标1、知识与技能学习胡克定律（F=kx）2、过程与方法经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。

3、情感态度与价值观在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。

重点难点重点：胡克定律，探究实验的方法。

难点：胡克定律的学习和应用。

教具准备尺子、测力计、勾码、弹簧课时安排1课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情引入：当物体受到作用而产生弹性形变时，物体将对产生弹力的作用。

形变量越大，弹力越大; 形变量越小，弹力越小。

弹力与形变量有什么定量的关系，弹簧的形变大小跟弹力的大小又有什么关系？教学环节一：1、教师活动：经过前面的学习可以知道，弹簧的形变量越大，弹力越大，形变量越小，弹力越小。

然而，弹簧的形变的大小，跟弹力的大小具体有什么关系呢？依靠实验，来探究弹簧的形变量跟弹力大小的因素：弹簧的形变量：x = l－l0①、实验设计：（1）将弹簧挂起来，测出弹簧的原长l 0，然后在弹簧上分别挂上质量不同的勾码，并分别用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l，根据x = l－l 0，算出对应的伸长量，观察弹簧弹力与伸长量的关系。

（2）更换一个硬度（劲度系数）不同的弹簧重复上述实验过程，观察比较两个弹簧的弹力与形变量的关系有什么相同的地方和不同的地方。

说明：钩码质量：小的每个50克，大的每个200克。

g取10m/s2根据二力平衡可知，物体平衡时所受到重力与弹簧对它的作用力F大小相等。

1、学生活动：分组合作实验。

2、教师活动：实验步骤：（1）将弹簧挂起来，用刻度尺测出弹簧没有挂勾码时的长度l 0（弹簧的原长），探究性引导，设问引入教学过程设计，注重学生能力培养并填入表1。

（2）按记录表将不同质量的钩码挂在弹簧上，平衡后用刻度尺测出弹簧伸长以后的长度l ，并填入表1。

（3）根据x = l －l 0，算出对应的伸长量（4）分析得到的数据，观察得出弹簧弹力与伸长量的关系。

高一物理实验：力的合成与胡克定律

注意事项：1）弹簧秤选取方法是：将两只弹簧秤调零厚互钩水平对拉，若两只弹簧秤在对拉过程中读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直到相同为止。

2) 实验前，首先检查指针是否在零刻度线上，若不在应校正零位（无法校正的，要记录零误差）。

实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，使用时不能超过弹性限度，读数时应正对、平视刻度，估读到最小刻度的下一位。

3）不要用老化橡皮筋检查方法时用一个弹簧拉橡皮筋，要反复做几次使橡皮筋拉到相同的尺度，看弹簧秤示数有无变化。

4）不要直接以橡皮筋端点为节点。

可拴一细绳连两细绳套，以三绳交点为节点，且节点应小点，以便准确记录O 点位置。

5）细绳套应适当长些，便于确定力的方向，不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与 O 点连线用来确定力的方向。

6）本次实验中，以橡皮条的伸长（节点到达某一位置）来衡量力的作用效果，因此，在同一次实验中应使两种情况下节点到达同一位置。

7) 画力的图示时，标度的选取应恰当，要严格按几何作图法求合力。

3、数据处理及误差分析以F 1、F 2为邻边作平行四边形，并作出对角线F’与F 比较，如右图。

F 和F ′在误差范围内重合。

本实验的主要误差来源于读数、作图，此外还有弹簧秤本身的误差，因此，首先应检查弹簧秤的零点是否准确，在实验中拉细绳时必须与木板平行，读数时眼睛一定要正对刻度，按有效数字记录示数，作图时要准确，两个分力 F 1 和 F 2 间夹角不能太大或太小，要按实验的要求进行操作、读数、作图，即使存在误差，也应该是正常的，不能用数据拼凑使实验非常完美，也不能只用特殊角度而不管其一般性。

【当堂检测】1.在《探究共点力合成的规律》的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC 为细绳，（1）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，则下列说法中正确的是（）F 1 F 2 F’A.图乙中力F是力F1和F2合力的理论值，F′是力F1 和 F2合力的实际测量值B.图乙中F′是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值C.在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果没有影响D.在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果有较大的影响（2）本实验采用的科学方法是A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法（3）关于本实验，下列说法中错误的是（）A．同一次实验中，O点位置允许变动B．画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，只要记录O点的位置和弹簧测力计的读书2.在《探究共点力合成的规律》的实验中，采用哪些方法和步骤可以减小实验误差（）A.两个分力F1、F2间的夹角要适当大些B.两个分力F1、F2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,检查读数是否相同3.在《共点的两个力的合成》实验中，得到了如图所示的图形，图中P为橡皮条的固定点，O为橡皮条与细线的结点，用两只弹簧秤和用一只弹簧秤，都将结点拉到O点，实验中要比较的是图中和两个力的大小和方向，其中是实验直接测得的合力，图中是F1、F2合力的理论值（通过作图得出的）。

高中物理-胡克定律说课课件-新人教版必修1

教材的这种安排，符合了新课程标准，起到了承上启下的作用，使物理学习能连续进行，符合学生的开展的要求，表达了教材重视课堂教学中的师生互动，学生自觉参与活动和学生合作探究的新课程教学理念。
第三页，编辑于星期五：十一点十分。
二、说教学目标：
1、知识与技能
知道胡克定律，进一步掌握物理实验探究的一些根本技能。
难点依据：在实验探究中，要对实验数据进行作图归纳，而学生用物理图象描述物理
第五页，编辑于星期五：十一点十分。
四、说学情：
1、已有的知识和技能：
经过前面的学习，学生已对弹力有了初步的认识，对弹力大小有了定性的认识，同时通过近半学期的高中物理学习，学生已具备了一定的实验操作能力，这些都是这节课教学的有利因素，教师要组织好这些“ 旧知〞，引导学生获得“新知〞，使学生的学习能够循序渐进，知识和能力能够逐步提高。
第六页，编辑于星期五：十一点十分。
Hale Waihona Puke 、说教法：1、多媒体辅助教学法：
为了使全体学生直观的分析弹簧的形变和提高课堂效率，采用了多媒体辅助教学。
2、目标导学法：
明确学习目标，使学生学有方向，有的放矢，促使学生积极探索、发现
3、合作探究法：
为了使学生能够体验物理学习的乐趣，培养学生的合作探究意识，使学生从本质上理解胡克定律，采用了实验合作探究的方法。
的关系呢？
2、合作探究，推进新课〔1〕设计探究方案〔2〕开展合作探究，小组讨论、归纳探
究结论
〔3〕全班讨论、归纳总结得出胡克定律第九页，编辑于星期五：十一点十分。
八、说教学反思：
教学目的不仅仅是为了让学生知道结论、规律的内容，更重要的是要让学生知道结论是如何得出来的，在得出结论时用了什么样的方法和手段，在实验中如何控制条件和物理变量，让学生沿着科学家发现物理规律的历史足迹，体会科学家的思维方法进行再创造。根据实验条件启发学生思考，把胡克定律得出，探索事物的规律，培养学生创造力，作为教学目的之一

胡克定律实验报告

引言概述：本文是关于胡克定律实验的报告，旨在通过实验数据和分析，力图揭示弹簧的物理性质以及胡克定律的应用。

本篇报告是胡克定律实验的第二部分，主要包括五个大点的阐述，分别是实验目的、实验装置和原理、实验步骤、实验结果与分析以及实验结论。

正文内容：一、实验目的：1.确定弹簧的弹性系数k；2.验证胡克定律的准确性；3.探究弹簧长度与弹力之间的关系；4.分析实验误差，提高实验的准确性。

二、实验装置和原理：1.实验装置：弹簧、质量盘、质量挂钩、尺子、验针、指示器、重物等；2.胡克定律原理：依据胡克定律，弹簧的弹力与其形变量成正比，即F=kx，其中F为弹力，k为弹簧的弹性系数，x为形变量。

三、实验步骤：1.确定弹簧的自然长度；2.将质量盘挂在弹簧下方，并记录质量盘的质量；3.逐步挂载质量挂钩并记录弹簧的伸长量；4.重复上述步骤多次，取平均值；5.绘制弹簧伸长量与挂载质量之间的关系曲线。

四、实验结果与分析：1.测量了弹簧的自然长度为L0，质量盘的质量为M；2.实验数据显示了弹簧伸长量与挂载质量之间的线性关系；3.根据实验数据，计算出弹簧的弹性系数k；4.通过比较实测数值与计算数值，验证了胡克定律的准确性；5.通过分析实验误差，提出了实验改进的建议。

五、实验结论：1.弹簧的弹性系数k可以通过实验测量得到；2.弹簧的伸长量与挂载质量之间满足胡克定律的线性关系；3.实验结果验证了胡克定律的准确性；4.实验误差可通过仪器精度提高和实验操作改进来减小；5.本实验为深入了解弹簧性质和胡克定律的应用提供了基础。

总结：本实验通过测量弹簧的伸长量和挂载质量，验证了胡克定律的准确性。

实验结果表明弹簧的伸长量与挂载质量之间存在线性关系，且该关系可以用胡克定律的数学表达式F=kx来描述。

实验结论对深入理解胡克定律和弹簧的物理性质具有重要意义。

同时，通过分析实验误差，提出了改进实验准确性的建议。

本实验为物理实验教学和科学研究提供了有价值的参考。

高中物理高一物理第三章《相互作用与力的平衡》单元教学设计

1.12.3.1.7.赵州桥楔形砖块受到的弹力。

8. 摩擦力大小的规律 9.滑动摩擦力的大小影响因素1、通过亲身体验后大胆猜想弹簧产生弹力大小与形变量之间的定量关系。

2、原理讨论、方案设计、实验探究、交流结果3、查阅资料、动手实践。

研究斜拉索桥相比于普通大桥是通过何种方式减少桥墩数量的 1.通过情景引入共点力的概念力的合成22.体验合力与分力的作用效果3.实验探究两个互成角度的力的合成的规律4.矢量合成的一般方法5.多个共点力的合成方法6.探究斜拉索桥的力学原理研究赵州桥的拱形结构是如何承受巨大压力的1.通过情景引入力的分解力的分解12.在实际问题中建立模型，根据力的作用效果进行力的分解3.探究作业研究赵州桥的拱形结构是如何承受巨大压力的研究桥梁受力平衡的条件 1.通过图片引入共点力作用下物体的平衡共点力的平衡22.DIS 实验：探究共点力作用下物体的平衡条件3.应用 DIS 及自制实验器材，设计探究研究风力的实验方案4.交流研究成果（一）第 1 课时 1.教学流程图2.流程图说明通过释放小球、滴水、压缩和拉伸弹簧等同学熟悉生活中的情景，引发学生思考“为什么下落、形变产生力？”等问题，为进一步认识重力、弹力作好台阶的铺设。

活动II 小组实验重力概念重力、弹力重心、弹力方向问题设问1、2活动III制作模型活动IV实例分析情景演示设问活动I 图片设问1.通过设问1“根据已经学过的知识，常见的力举例，谈谈你对力的特性的认识”，设问2 “力可以怎样分类？”归纳得出生活中常见的几种力。

I通过学生熟悉葡萄图片，讨论各部分受力等效为一点受力，建立重心的概念，体会“等效替代”的科学方法。

II用平面镜多次反射并将光线投射到远处的小组实验，探究微小形变，体验“微小放大”的科学方法。

III用橡皮泥制作“赵州桥”模型，为分析“楔形砖块”的弹力做好前期准备，做中学物理。

IV利用弹力的概念分析“楔形砖块”在理想的条件下所受到的弹力，确定有无及方向。

人教版物理必修一-重力,弹力及胡克定律

快乐学教育学科教师辅导讲义学员编号：1 年级：高一年级课时数：3课时学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课类型T同步(重力) T同步(弹力及胡克定律) T同步(探究胡克定律实验) 授课日期及时段教学内容T同步——重力同步知识梳理课堂达标检测1.(对力的概念的理解)关于力，下列说法正确的是()A．有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体B．力不能离开物体而存在C．不接触的物体之间一定没有力的作用D．有的物体只是施力物体而不是受力物体答案B2．(重力的特点)关于物体所受的重力，以下说法正确的是()A．物体只有在地面上静止时才受到重力作用B．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力C．物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的答案D3．(对重心的理解)下列关于重心的说法中正确的是()A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子的延长线上C．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外D．重心与物体的形状和物体的质量分布有关答案D1．2013年6月29日凌晨(北京时间)，WBC迷你轻量级拳王争霸赛在阿联酋迪拜世贸中心举行，中国首位职业拳击世界冠军熊朝忠在首场卫冕战中，战胜菲律宾人丹尼·奎洛成功卫冕冠军金腰带．当熊朝忠用拳头击中对手时，下列说法正确的是()A．熊朝忠没有受到力的作用B．熊朝忠也受到了力的作用C．双方既是受力者，也是施力者D．对方只能是受力者答案BC2．下列说法正确的是()A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体B．力离不开受力物体，但可以没有施力物体．例如：向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体C．一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体，又是施力物体D．只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同答案C3．如图1是姚明在比赛中的一张照片，记者给出的标题是“姚明对球施魔力”．下面是几位同学关于照片中篮球的说法，其中正确的是(空气阻力忽略不计)()A．球只受到重力的作用B．球只受到一个沿运动方向的力的作用C．球此时此刻不受到任何外力作用D．球受到姚明给的一个力和重力的共同作用答案A4．关于四种基本相互作用的说法正确的是()A．万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力B．强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间C．弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用D．电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的答案D5.如图2所示，歼20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于歼20战机的受力，下列说法正确的是()A．战机受到的重力指向地心B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力C．战机向前运动的推力无施力物体D．战机匀速飞行，它不受重力作用答案B6．下列说法正确的是()A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变答案D7．一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有()A．把它从赤道拿到南极B．把它送到月球上去C．把它从地面上浸入水中D．把它置于向上加速的电梯内答案AB8．关于物体的重心，下列说法正确的是()A．物体的重心一定在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的相对位置不变D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内相对位置不变答案BC9．如图3所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()A．马跑得快的缘故B．马蹄大的缘故C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上答案D11．一个重20N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是()答案AT同步——弹力同步知识梳理一.弹性形变和弹力1．弹性形变和弹力(1)形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．①弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．②非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变．(2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．(3)弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．2．弹力产生的条件：(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．二.几种弹力1．压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过球心．2．绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向．三.胡克定律1．内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．公式：F＝kx.3．说明(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．(4)F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图6所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.课堂达标检测1．(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是()A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失答案D2．(弹力的产生)杂技演员有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．如图所示，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是()A．坛的形变B．头的形变C．坛子受到的重力D．人受到的重力答案A1．下列各种情况中，属于弹性形变的有()A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变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．铝桶被砸扁答案AB2．关于弹性形变，下列说法正确的是()A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变答案C3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图1所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是()A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的答案BC4．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图2所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( ) A ．沿v 1的方向 B ．沿v 2的方向C ．先沿v 1的方向后沿v 2的方向D ．沿垂直于斜台斜向左上方的方向答案 D6．一杆搁在矮墙上，关于杆受到的弹力的方向，图中画得正确的是( )答案 D8．关于弹簧的劲度系数k ，下列说法中正确的是( ) 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 ．与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关答案 B9．如图4甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G ＝1N ，则弹簧测力计A 和B 的示数分别为( )A ．1N,0B ．0,1NC ．2N,1ND ．1N,1N 答案 D10．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( ) A.F 2－F 1l 2－l 1 B.F 2＋F 1l 2＋l 1 C.F 2＋F 1l 2－l 1 D.F 2－F 1l 2＋l 1答案 CT同步——胡克定律同步知识梳理一.实验原理1．如图1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受到的重力大小相等．弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出，其伸长量x可以用弹簧的长度减去原长来求得．2．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伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图象，根据实验所得的图象，就可探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系．二.实验器材轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台．三.实验步骤1．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状态时的长度l0，即原长．2．如图2所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1.3．改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、….4．计算出每次弹簧的伸长量x(x＝l－l0)和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格.1234567F/N0l/cmx/cm0四.数据处理1．建立直角坐标系，以F为纵轴，x为横轴，根据测量数据用描点法作图，连接各点得出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．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．3．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．五.误差分析1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差．为了减小误差，要尽量多测几组数据．2．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差．为了减小该系统误差，实验中应使用轻质弹簧．六.注意事项1．实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度．2．测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．3．记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位．4．描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线．5．尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响．课堂达标检测例1(1)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是()A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．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且处于平衡状态C．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放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.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是()答案(1)AB(2)C例2某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10g 砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)图3是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 N/kg)答案(1)竖直(2)稳定L31mm (3)L x(4)4.9101.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图所示，根据图象回答以下问题：(1)弹簧的原长为__________．(2)弹簧的劲度系数为________．答案 (1)10cm (2)1000N/m2．某同学用如图5所示装置做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”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钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g 取9.8N/kg)(1)根据所测数据在图6坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x 与钩码总质量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量关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为________N/m. 答案 (1)见解析图 (2)0～4.9 25.001.如图1甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断正确的是( )A ．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B ．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C ．该弹簧的劲度系数是200N/mD ．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变答案 BCD2．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，得到轻质弹簧的弹力F 大小和弹簧长度L 的关系图象如图2所示，则由图线可知：钩码总质量m /102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00标尺刻度x /10－2m15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50(1)弹簧的原长是________cm；(2)弹簧的劲度系数为________N/m；(3)表示弹簧处于压缩状态的是图线________．答案(1)10(2)200(3)b3．为了探究弹力F与弹簧伸长量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3所示的图象，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________________________．甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：__________N/m、________N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“甲”或“乙”)．图3答案超过了弹簧的弹性限度66.7200甲4．为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码．实验测出了钩码质量m 与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图4上标出．(重力加速度取g＝9.8N/kg)(1)在图中作出m－l的关系图线．(2)弹簧的劲度系数为________N/m.(结果保留小数点后三位有效数字)答案(1)如图所示(2)0.267(0.262～0.272均可)5．某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．弹簧的弹力用F表示，弹簧挂上钩码后的总长度用L表示，表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度．(g＝10N/kg)钩码总质量m/g0306090120150弹簧总长度L/cm 6.07.28.49.610.812.4(1)根据实验数据在如图5所示坐标系中作出弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象；(2)根据图象得到的结论是：____________________________________.(3)根据图象得到弹簧的劲度系数是________N/m.(4)某同学用图象法处理数据时，误把弹簧的总长度作为横坐标，然后描点作图，其他步骤都正确，则作出的图象可能是下图中的()答案(1)如图所示(2)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的形变量x成正比(3)25(4)C6．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图6所示．所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．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，每次测出相应的弹簧总长度．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图7中，请作出F－L图线．图7(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________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：________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)见解析图(2)520(3)、(4)见解析。

高中物理实验-胡克定律实验

弹簧 F-Δl 实验图像
【实验结论】弹簧弹力大小跟弹簧伸长长度的函数表达式【问题与讨论】 1、上述函数表达式中常数的物理意义 2、如果以弹簧的总长为自变量，所写出的函数式应为 3、某同学在做实验时得到下列一组数据，他由数据计算出弹簧的劲度系数为
k
弹簧长度 l（cm）砝码重力 F（N）
F 2.5 78 N / m l 3.20 10 2
实验纪录弹簧原长l0弹簧的弹力fn弹簧总长lm弹簧伸长lm弹簧fl实验图像实验结论弹簧弹力大小跟弹簧伸长长度的函数表达式问题与讨论1上述函数表达式中常数的物理意义2如果以弹簧的总长为自变量所写出的函数式应为3某同学在做实验时得到下列一组数据他由数据计算出弹簧的劲度系数为781020弹簧长度lcm500560621682748820砝码重力0510152025试分析他对数据处理的方法是否正确
5.60 0.5 6.21 1.0 6.82 1.5 7.48 2.0 8.20 2.5
5.00 0
试分析他对数据处ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的方法是否正确？为什么？
。
【实验步骤】（1）将铁架台放在实验桌上，将弹簧悬挂在铁架台上。弹簧竖直静止时，测出弹簧的原长 l0，并填入实验记录中。（2）依次在弹簧下挂上一个砝码、两个砝码、三个砝码……。每次，在砝码处于静止状态时，测出弹簧的总长或伸长，并填入实验记录中。（3）根据测得的数据，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标，根据表中所测数据在坐标纸上描点。（4）作弹簧的 F-Δl 图像。按照坐标图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线）。所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。（5）以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数…… （6）解释函数表达式中常数的物理意义。【实验纪录】弹簧原长 l0= 弹簧的弹力 F（N） 1 2 3 4 5 6 弹簧总长 l（m）弹簧伸长 Δl（m）

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

6、误差分析 (1).本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差. (2).弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响. (3).为了减小误差，要尽量多测几组数据.
7、实验改进在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，也可
以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线.这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.
5、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.要注意观察，适可而止. (2).每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标系上描的点尽可能稀，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，以免增大误差. (4).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均匀分布在曲线的两侧. (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.
二、胡克定律：
⑴、内容：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x成正比。
⑵、公式： F ＝ k x
其中：k——弹簧的劲度系数单位：牛每米，符号N/m x——弹簧伸长（或缩短）的长度
☆弹簧弹力的方向:沿弹簧,指向恢复原长的方向.
1．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直( )
一实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
1、实验目的 (1).探究弹力和弹簧伸长量之间的关系. (2).学会利用图象法处理实验数据.
2、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔.
3、实验原理 (1).如图实－1－1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.
下列判断正确的是( BCD )
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200 N/m
D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
各种各样的弹簧
• 由图可知该弹簧的自然
长度为___1_0____cm；
• 该弹簧的劲度系数为
__5_0_____N/m.
5．(2010年厦门模拟)如图(甲)所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图(乙)所示．则
A．使用三角板 B．使用重垂线
C．目测
D．不用检查
解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正确．A、C不准确，不合题意，D是错误的．
答案：B
2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲度系数为多少?
4cm 200N/cm
(3).改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次. (4).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.按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致均匀. (5).以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数. (6).得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.
(2).弹簧的长度可用刻度尺直研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.
4、实验步骤 (1).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状态时的长度l0，即原长.
(2).如图实－1－2所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里. 1234567 F/N L/cm x/cm
第三章相互作用胡克定律
弹力的大小
• 1.弹力的大小与物体的形变有关，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力消失。
• 2.弹簧的弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的关系比较简单，那么弹簧的弹力与什么因素有关呢？
讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？
1、弹簧的粗细？ 2、弹簧的材料？ L 3、弹簧的原长L？ 4、弹簧发生的形变？
3．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实
验，他先把弹簧平放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，挂上砝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，这样操作，由于弹簧自身重力的影
响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个( C )
4．某同学在做“研究弹簧的形变量与外力的关系” 实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作了外力F与弹簧总长度L的关系图线如图5所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)

高一物理 必修一 第三章 胡克定律及其实验