弹力大小与弹簧形变的关系正式版
形变的弹簧与弹力的联系(全文)
形变的弹簧与弹力的联系同学们玩过弹弓吧，要怎样做才能将纸团或石子弹得更远呢?若要搞清楚这个问题，我们必须研究形变与弹力的关系。
一、物体的形变生活中的很多物品，如弹簧、橡皮筋、橡皮泥、气球等，在受到外力作用时，其形状或体积都要发生变化，物理学上把物体形状或体积的改变叫做形变。
同学们可以亲身体验一下生活中的很多物品的形变现象，就会发现它们的形变情况是不同的。
一类像弹簧、橡皮筋、钢锯条那样，在撤去外力后物体能完全恢复原状，物理学上把这类形变叫做弹性形变；另一类像橡皮泥、塑料袋那样，在撤去外力后物体不能完全恢复原状，物理学上把这类形变叫做范性形变。
也叫塑性形变。
如果是对玻璃、石头、钢铁之类的坚硬物体施加力的作用，它们是否也会产生形变呢?用手压桌面。
桌面是否发生形变?下面介绍一个有趣的小实验：显示“桌面的微小形变”(如图1)。
把一块平面镜放在桌面上，用一支激光笔照耀镜面，使反射光照在墙壁上。
请另一位同学用力压桌面，其他同学注意墙壁上的光点。
将会看到“光点移动”的现象，光点移动说明反射光线的方向发生了变化，而入射光线方向不变，则一定是镜面位置发生了变化，那么说明桌面发生了形变。
其实，一切物体在力的作用下都会发生形变。
弹簧若受到拉力作用时会发生拉伸形变；若受到压力作用时则会发生压缩形变。
二、弹力1 弹力及弹力的产生物体受力后会发生形变，那么形变后的物体对与它接触的物体又会有什么样的作用呢?当拉长弹簧或压缩弹簧时，我们很容易感觉到手有紧张感，感觉手被拉或被压。
产生这种感觉的原因是形变的弹簧对手有力的作用。
弯曲的钢尺能把硬币弹起一定高度。
这表明弯曲的钢尺对硬币产生向上的力的作用。
而橡皮泥发生范性形变，我们则感受不到力。
物体发生弹性形变时，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，物理学上，把这种力叫做弹力。
那么，弹力究竟是怎样产生的呢?我们可以通过一个简单的实验来进行观察和分析。
把弹簧的一端固定，用手指勾住弹簧的另一端向上拉，这时感到被拉伸的弹簧要收缩，手指受到向下“拉”的作用；用手掌向下压弹簧时，感到发生压缩形变的弹簧要延伸，手掌受到向上“压”的作用。
第三章 2 第2课时 实验：探究弹簧弹力与形变的关系
第2课时实验：探究弹簧弹力与形变的关系[学习目标] 1.学会探究弹簧弹力与形变量之间的关系。
2.会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3.能根据F－x图像求出弹簧的劲度系数。
4.掌握胡克定律，会用F＝kx分析、解决有关问题。
一、实验：探究弹簧弹力与形变的关系1．实验器材铁架台，下端带挂钩的弹簧，100 g的钩码若干，刻度尺等。
2．实验原理(1)弹簧弹力F的确定：弹簧下端悬挂钩码，静止时弹簧弹力的大小等于钩码所受重力的大小。
(2)弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0。
(3)图像法处理实验数据：作出弹簧弹力F与形变量x的关系图像，根据图像可以分析弹簧弹力和形变量的关系。
3．实验步骤(1)如图甲所示，将弹簧挂置于铁架台的横杆上，测出弹簧的原长(自然长度)l0。
(2)如图乙所示，在弹簧下端依次挂上1个、2个……相同的钩码，分别测出弹簧静止时的长度l。
(3)计算出每次弹簧的伸长量x＝l－l0。
(4)把所测得的数据填写在下列表格中。
序号1234 5钩码所受重力G/N弹簧长度l/m弹力的大小F/N弹簧的伸长量x/m4.数据处理(1)以x为横轴，F为纵轴建立坐标系，根据表中的数据，在图丙的坐标纸上描点，画出F－x图像。
丙(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图像所代表的函数。
首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数。
(3)分析弹簧弹力和形变量之间的关系，解释函数表达式中常数的物理意义。
5．注意事项(1)尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。
(2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，避免超出弹簧的弹性限度。
(3)测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及形变量x三者之间的不同，明确三者之间的关系。
为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自由下垂状态，而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。
(4)记录数据时要注意弹力及形变量的对应关系及单位。
弹簧问题
弹簧问题（动力学）知识升华一、弹簧的弹力1、弹簧弹力的大小弹簧弹力的大小由胡克定律给出，胡克定律的内容是：在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比。
数学表达形式是：F=kx 其中k是一个比例系数，叫弹簧的劲度系数。
说明：①弹力是一个变力，其大小随着弹性形变的大小而变化，还与弹簧的劲度系数有关；②弹簧具有测量功能，利用在弹性限度内，弹簧的伸长（或压缩）跟外力成正比这一性质可制成弹簧秤。
2、弹簧劲度系数弹簧的力学性质用劲度系数描写，劲度系数的定义因弹簧形式的不同而不同，以下主要讨论螺旋式弹簧的劲度系数。
（1）定义：在弹性限度内，弹簧产生的弹力F（也可认为大小等于弹簧受到的外力）和弹簧的形变量（伸长量或者压缩量）x的比值，也就是胡克定律中的比例系数k。
（2）劲度系数的决定因素：劲度系数的大小由弹簧的尺寸和绕制弹簧的材料决定。
弹簧的直径越大、弹簧越长越密、绕制弹簧的金属丝越软越细时，劲度系数就越小，反之则越大。
如两根完全相同的弹簧串联起来，其劲度系数只是一根弹簧劲度系数的一半，这是因为弹簧的长度变大的缘故；若两根完全相同的弹簧并联起来，其劲度系数是一根弹簧劲度系数的两倍，这是相当于弹簧丝变粗所导致；二、轻质弹簧的一些特性轻质弹簧：所谓轻质弹簧就是不考虑弹簧本身的质量和重力的弹簧，是一个理想化的模型。
由于它不需要考虑自身的质量和重力对于运动的影响，因此运用这个模型能为分析解决问题提供很大的方便。
性质1、轻弹簧在力的作用下无论是平衡状态还是加速运动状态，各个部分受到的力大小是相同的。
其伸长量等于弹簧任意位置受到的力和劲度系数的比值。
如图1和2中相同的轻弹簧，其端点受到相同大小的力时，无论弹簧是处于静止、匀速还是加速运动状态，各个弹簧的伸长量都是相同的。
性质2、两端与物体相连的轻质弹簧上的弹力不能在瞬间变化——弹簧缓变特性；有一端不与物体相连的轻弹簧上的弹力能够在瞬间变化为零。
如在图1、2、3、4、中撤出任何一个力的瞬间，弹簧的长度不会变化，弹力的大小也不会变化；但是在图5中撤出力F的瞬时，弹簧恢复原长，弹力变为零。
胡克定律练习
胡克定律练习胡克定律:弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随着消失。
实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F=kx。
式中的k称为弹簧的劲度系数。
单位是牛顿每米，单位的符号是N/m。
弹簧“硬”或“软”，指的就是它们的劲度系数不同。
这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律胡克定律1.内容:在弹性限度内，弹簧的弹力F的大小与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比。
2.公式:F=kx (k 称为弹簧的劲度系数，单位为N/m)在F—x图象中k是直线的斜率。
x为弹簧在拉力F作用下的伸长量或压缩量。
练习1:有一根弹簧的长度是15cm，在下面挂上0.5kg的重物后长度变成了18cm，求弹簧的劲度系数。
练习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?3.在一根长l0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为l=70cm(则原来弹簧中长l'=10cm的这一小段产生的弹力等于______，它伸长了______。
4.一根弹簧受到30N的拉力时，长度为20cm，受到30N的压力时，长度为14cm，则该弹簧的原长等于多少,5.一弹簧受到80牛的拉力作用时弹簧伸长为14?，弹簧受到40牛的压力作用时，弹簧长度为8?，试求该弹簧的劲度系数与原长(6、一根长6cm的橡皮条上端固定，下端挂0.5N物体时长度为8cm，要再拉长1cm则再挂多重物体,劲度系数是多少,1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.(2).弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算. 这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系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，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.(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. 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.(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远，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.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.2实验:探究弹力和弹簧伸长的关系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( ) 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:B2.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( )3.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)• 由图可知该弹簧的自然长度为________cm;• 该弹簧的劲度系数为________N/m.3限时训练:(10分钟)1(产生弹力的条件是______________.接触并且有形变2(弹力的大小与发生形变的物体的________有关，还与形变的_____有关;对于发生弹性形变的弹簧而言，弹力与弹簧的形变量(伸长或缩短的长度)成______.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示_______________________________,若用200N 的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_____m. 3.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是( )A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变D.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4(如图3,2,5所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是( )A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的5.如图3,2,6所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是( )A.重力和绳对它的拉力重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力 B.C.重力和斜面对球的支持力D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力高考链接:1(在一根长L=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体，弹簧的长度变为L' =70cm(则原来弹簧中长为10cm的一小段产生的弹力等于______，它伸长了______(2(两长度相同的轻弹簧，其劲度系数分别为k1=1500N,m，k2=2000N,m(图1,25)，在它们下面挂上同样重物时，它们的伸长量之比x1?x2=______;当它们伸长同样长度时，所挂重物的重力之比G1?G2,______( 3(由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图1,26所示(则该弹簧的原长L0=______，劲度系数k=______(4。
探究弹簧弹力与形变量的关系实验报告
探究弹簧弹力与形变量的关系实验报告1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面进行展开：1. 弹簧的基本介绍：弹簧作为一种常见的物理学实验器材，具有弹性变形的特性，广泛应用于机械工程、物理学和工业生产中。
弹簧的发展历史可以追溯到古代，它的使用在各个行业中都具有重要的作用。
2. 弹力的概念和作用：弹力是弹簧受到变形时产生的力量。
当弹簧产生形变时，其中的弹性势能会转化为弹力。
弹力可以用于平衡其他力量的作用，或者用于储存能量和传递能量。
3. 形变量的定义与测量方法：形变量指的是弹簧在受力下发生的长度变化或形状变化的量。
常见的形变量有线性形变和弯曲形变。
线性形变是指弹簧的长度变化，弯曲形变是指弹簧的形状变化。
测量形变量可以通过拉伸计等仪器来实现。
4. 弹簧弹力与形变量的关系：弹簧弹力与形变量之间存在一定的关系，这个关系可以用胡克定律来描述。
根据胡克定律，弹簧弹力与形变量成正比，即弹力与形变量之间存在线性关系。
这一关系可以用公式F=kx来表示，其中F表示弹力，k表示弹簧的弹性系数，x表示形变量。
综上所述，本实验报告旨在通过探究弹簧弹力与形变量的关系，验证弹力与形变量之间的线性关系，并进一步探讨弹簧的弹性特性。
通过实验的结果以及对实验的思考，我们可以对弹簧的特性和应用有更深入的理解。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织方式和各个章节的主要内容，以便读者可以快速了解文章的总体结构和主题。
本篇实验报告共分为三个章节：引言、正文和结论。
引言部分首先概述了实验的背景和意义，引起读者的兴趣和关注。
然后介绍了整篇文章的结构，包括各个章节的主要内容和目的。
正文部分是实验报告的核心部分，分为三个小节：弹簧弹力的定义、形变量的定义以及弹簧弹力与形变量的关系。
在第一个小节中，将对弹簧弹力的定义进行详细讲解，包括弹簧的特性和受力情况。
第二个小节将介绍形变量的定义，包括不同类型的形变量（如拉伸、压缩等），以及测量形变量的方法。
探究弹簧弹力与形变量的关系(解析版)--2024高考物理复习
探究弹簧弹力与形变量的关系特训目标特训内容目标1竖直悬挂法探究弹簧弹力与形变量的关系(1T-2T)目标2水平伸展法探究弹簧弹力与形变量的关系(3T-4T)目标3斜面延展法探究弹簧弹力与形变量的关系(5T-6T)目标4合成法探究弹簧弹力与形变量的关系(7T-8T)目标5杨氏模量(9T-10T)目标6串并联弹簧弹力与形变量的关系(11T-12T)目标7角度旋转法探究弹簧弹力与形变量的关系(13T-14T)【特训典例】一、竖直悬挂法探究弹簧弹力与形变量的关系1一兴趣小组想测量某根弹性绳的劲度系数(弹性绳的弹力与形变量遵守胡克定律)．他们设计了如图甲所示实验：弹性绳上端固定在细绳套上，结点为O，刻度尺竖直固定在一边，0刻度与结点O水平对齐，弹性绳下端通过细绳连接钩码，依次增加钩码的个数，分别记录下所挂钩码的总质量m和对应弹性绳下端P的刻度值x，如下表所示：钩码质量m/g20406080100120P点刻度值x/cm 5.53 5.92 6.30 6.677.027.40(1)请在图乙中，根据表中所给数据，充分利用坐标纸，作出m-x图象；(2)请根据图象数据确定：弹性绳原长约为cm，弹性绳的劲度系数约为N/m(重力加速度g取10m/s2，结果均保留三位有效数字)．(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上端结点O，则由实验数据得到的劲度系数将(选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”)；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度系数将(选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”)。
【答案】 5.10~5.2552.2~55.8不受影响偏小【详解】(1)[1]作出m-x图象如图；(2)[2][3]根据图象数据确定：弹性绳原长约为5.20cm ，弹性绳的劲度系数约为k =F Δx=120×10-3×10(7.40-5.20)×10-2N /m =54.5N /m(3)[4][5]若实验中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上端结点O ，则由实验数据得到的劲度系数将不受影响；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则测得的弹簧伸长量偏大，则由实验数据得到的劲度系数将偏小。
第二章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系
B. 移动小车，当弹簧刚好处于水平原长时，使小车上的力传感器、位移传感器置零
C. 根据力传感器及位移传感器的数值画F－x图像
D. 继续向左移动小车的过程中，计算机记录多组力传感器的示数F及位移传感器的
示数x
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
(2)根据表格中的数据，在图中描点作出F－x图像，并根据图像求出弹簧的劲度系
1
2
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
钩码个数
0
1
2
…
xA/cm
7.75
8.53
9.30
…
xB/cm
16.45
18.52
20.60
…
钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA＝ 0.78 cm，弹簧B的伸长量ΔxB
＝
1.29 cm，两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp
＝ mg(ΔxA＋ΔxB)(选填
“＝”“＜”或“＞”).
m－l图(m指钩码质量)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
图像类型
截距
斜率
弹簧原长l0(横截距)
弹簧劲度系数k
F－l图(l指弹簧总长)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
图像类型
截距
斜率
弹簧原长l0(纵截距，未画
出)
l－n图(n指钩码个数)
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实验二
探究弹簧弹力与形变量的关系
m，则x－m图像的斜率为 ，则图像斜率越大
弹簧的劲度系数越小，由题图乙可看出直线2
的斜率大于直线1的斜率，则k1＞k2，由于1的
新教材高中物理第三章相互作用力力1第2课时实验探究弹簧弹力与形变量的关系课件新人教版必修
＝
（60－10）×10－3×9.8 （12－2）×10－2
N/m＝4.9
N/m。同理砝码盘质量m＝
k（Lx－L0） g
＝
4.9×（27.35－25.35）×10－2
9.8
kg＝0.01 kg＝10 g。
答案：(1)竖直 (2)静止 L3 1 同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图甲所示
代表 符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值 /cm
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
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)如图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__________(选填“L0”或“Lx”)
【创新角度】 (1)弹簧放置：教材原型实验中弹簧是竖直放置的，创新措施可以将弹簧改为水 平放置。 (2)弹簧压缩：教材原型实验中弹簧被重物拉伸，创新措施可以改为用重物将弹 簧压缩。 (3)弹力的测量：教材原型实验中使用二力平衡的方法测量的弹簧弹力，创新措 施可以改为使用力学传感器测量。 (4)弹簧的个数：教材原型实验中仅使用了一个弹簧，创新措施可以改为两个弹 簧串联或并联。
弹簧总长度l/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50
弹力大小F/N
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)关于本实验，下列说法正确的是__________。 A．悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数 B．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 D．在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其 长度 (2)根据上述实验数据，在图乙所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长 度l之间的关系图像，并求出该弹簧的劲度系数k＝__________N/m。
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•本实验若改为压缩弹簧，会得到什么结果？
（一）胡克定律
【板书】（一）胡克定律
在弹性限度内，弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长量(或缩短量)成正比。
F=kx
【强调】x的含义
这个规律是英国物理学家胡克发现的，称为“胡克定律”。
【实物投影】展示学生成果（两种同时）
【问题引导】
•你有什么发现？
教学过程
教学阶段
教师活动
学生活动
设置意图
技术应用
时间安排
创设情境
通过上节课的学习，我们知道了什么是弹力，了解了一些常见的弹力，还学会判断弹力的方向。那么弹力的大小怎样确定呢？
演示弹簧形变
这节课我们研究弹力的大小，主要是弹簧弹力大小。
听
明确目的
1min
温故知新
【问题】弹力大小与什么因素有关？
【问题】弹簧弹力的大小与什么因素有关？
观察思考
回答
总结
明确实验目的和步骤后，两人一组开始实验。
观察分析
思考
描点作图
思考
分析
回答
组间交流
比较思考
定量练习
比较思考
回答
总结理解
比较观察思考
反思总结
为实验探究做铺垫
通过实验进行探究
引导分析实验结果
明确结论
巩固斜率计算引出劲度系数
理解劲度系数
联系实际
投影
实物投影展示
实物投影ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示
5min
8min
4min
2．标记弹簧原长位置；
3．标记挂1个、2个……5个钩码时的弹簧位置；（画标记时以红色指针为准）
4．弹簧、钩码归位；
取下白纸，用刻度尺测量L0（原长）、L1、L2……L5，并填表、计算。
次
数
钩码质量
（kg）
弹簧弹力
（N）
弹簧长度
（cm）
弹簧伸长
量（cm）
1
F1＝
L1＝
X1＝
2
F2＝
L2＝
X2＝
3
F3＝
L3＝
X3＝
4
F4＝
L4＝
X4＝
5
F5＝
L5＝
X5＝
说明：实验可分两大组，每组所用弹簧不同。
二、实验数据分析、结论
【问题引导】
•实验数据中的F和x有什么特点？
•用什么办法更直观地反映两者关系？
【点评】图像法是分析实验数据的一种很直观的好方法。
【实物投影】展示学生成果（一种图像）
【问题引导】
•从得到的图像观察，弹力F与伸长量x之间是什么关系？
•你能求出所画直线的斜率吗？
【注意】k有单位：N/m
【问题引导】
•再次比较图像，说说直线的斜率有什么物理意义？
（二）劲度系数（倔强系数）k
——对于一根弹簧，k是个定值（与力、形变量等因素均无关）；对于不同弹簧，k是不同的定值。斜率k反映了弹簧本身性质，物理上叫做劲度系数（倔强系数）。
——k值越大，表明弹簧被拉伸或压缩单位长度时产生弹力越大，弹簧越不易形变，通俗地讲就是弹簧越“硬”。
探究可分为实验探究和思维探究。本节的设计同时体现了两种探究形式。
第一部分，实验探究。具体实施时，实验前对于实验的设计（步骤、需要测量的物理量、如何测量和如何设计数据记录表格）要做好，教师通过设计的问题引导学生思考、回答。
第二部分，思维探究。这一部分安排是，在教师设计的问题的引导下，让学生掌握劲度系数的计算办法以及理解劲度系数的物理意义。
教学手段：分组实验仪器：铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、白纸
技术准备：幻灯投影、实物投影
教学目标
【知识与技能】
通过实验探究得到胡克定律，理解劲度系数的含义。
【过程与方法】
1、实验使学生直接参与到探究知识的过程，体验科学的探究过程。
2、应用图像法分析实验数据。
【情感态度与价值观】
在探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣。
1min
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本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点
新课改对学生探究能力的要求较高，选择合适的题目进行探究活动就十分必要。“弹簧弹力与形变量的关系”是比较适合探究的题目，通过初中学习，学生对于弹簧弹力与形变量之间的关系有定性了解，对于两者之间的定量关系的猜想假设也较容易，再做实验，不难得到结论。
弹簧弹力与其伸长量有怎样的定量关系？下面我们就通过实验来探究弹力大小与弹簧伸长量的定量关系。
思考、回答
引入主题
2min
新课讲解
一、实验过程
请根据所给的器材（铁架台、白纸、弹簧、钩码、刻度尺），设计实验方案。
【问题引导】
•需要测量、记录哪些物理量？
•分别怎样测量？
•测量几组数据？
明确实验步骤：
1．安装仪器；
【板书】1、物理意义：发生单位形变量时的弹力大小。
【问题引导】
•组间交流比较实验所用弹簧，思考k可能与什么因素有关？
【展示】不同弹簧
【板书】2、大小由弹簧本身的物理结构决定——与弹簧材料、长度、截面积、匝数、弹簧丝粗细等有关。
第三部分、课堂小结
【问题】对于弹簧弹力与形变量的关系你有什么新的认识？
【教师小结】①定量关系；②劲度系数；③弹簧在减震方面的应用。
教学基本信息
课题
弹力大小与弹簧形变的关系
北京十二中韩力
学科
物理
学段：模块一
年级
高一
教材
书名：普通高中课程标准实验教科书物理必修1
出版社：教育科学出版社
指导思想与理论依据
本节是弹力的第二节课，主要研究弹簧的弹力大小与弹簧伸长的关系（在弹性限度内）。
在学生对弹力与形变的关系已有感性认识的基础上，引导学生进行定量的实验探究，并运用图像法对数据进行分析，最后得出弹力与弹簧的形变（伸长）的正比关系，即胡克定律。接着通过组间图像的比较交流，再次探究斜率（即弹簧的劲度系数）的物理意义。
由于本节知识与初中的相关知识有衔接，难度较低；另一方面胡克定律的形式简单明了、变量少，故难度不高，适宜进行实验探究，重心可放在让学生体验探究过程、掌握基本科学的研究方法方面。
教学背景分析
教学内容：弹力大小与弹簧形变的关系
学生情况：通过初中学习对于弹簧弹力有定性的了解，但不了解定量关系和劲度系数
教学方式：以学生实验为基础的探究式教学
最后的小结部分，也分为学生反思和教师总结两部分。学生反思学到了什么新知识并能够复述或表达出来，这也作为评价本节课的效果的一个方式。教师总结时要体现不同、有所升华，主要设计思想是要“从物理走向生活”，联系健身拉力器，火车、摩托车和自行车上的减震器加强对弹簧进度系数的理解。