探究形变与弹力的关系.课件

合集下载

专题九探究弹簧弹力与形变量的关系(课件)人教版高三物理一轮复习(共35张PPT)

考点二实验方案的改进
夯实考点
1.实验装置的改进：弹簧水平放置,消除弹簧自身重力对实验的影响。
2.实验器材的创新：利用传感器等现代化的手段来探究弹簧弹力与伸缩量的关系。
3.实验思路的创新：
（1）改变弹簧的固定方式,研究弹簧弹力大小与压缩量之间的大小关系。（2）物体C下移的距离x为弹簧压缩量的变化量,即F=m0g+k(x0-x)=m0g+kx0-kx,故F-x 图线(图丙)斜率的大小为弹簧的劲度系数。
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度并记录
在表格内，然后取下钩码；
E．由E-l图像，进一步确定弹簧的劲度系数。
（2）下表是该实验记录的数据，弹簧始终在弹性限度内，每个钩码的质量均为，重力加速度取g=9.8m/s2。
根据表中数据在图乙中作出弹簧弹力F与弹簧长度l的图像F-l，并通过图线确定该弹簧劲度系数为k=
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.
4.实验步骤：
①.将弹簧的上端固定在铁架台的横杆上，用刻度尺测出弹簧自然下垂时的长度l0，即原长 . ②.如图所示，在弹簧下端悬挂质量为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.计算出每次弹簧的形变量x(x＝ l－l0 )和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格.
1.实验目的：探究弹簧弹力与形变量的定量关系。 2.实验器材：弹簧、刻度尺、钩码、铁架台、铅笔、坐标纸.
3.实验原理：
①.弹簧弹力F的确定：弹簧下端悬挂钩码，静止的钩码处于平衡状态，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F＝ mg .

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。

形变与弹力ppt课件

像弹簧一样的弹性体发生弹性形变时，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作这种力称为弹力。
产生条件：
1.两物体相互接触 2.物体发生形变
例：书放在水平桌面上，书受到弹力作用，产生这个弹力
的直接原因是（ B）
A.书的形变
B.桌面的形变
C.书和桌面的形变 D.书受到的重力
问题：弹力是否像重力一样也有大小和方向呢？
F＝kx
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
例、一弹簧受到100牛的拉力作用时弹簧伸长为20㎝，弹簧原长为15cm，试求该弹簧的劲度系数．
解：形变量x=(20-15 )cm=5cm=0.05m 由胡克定律得
F=kx K=F/x=100/0.05 K=2000N/m
弹力的方向：弹力的方向总是与物体形变的方向相反。
几种弹力及其方向
（1）常见弹力：压力、支持力、拉力
（2）常见弹力的方向
① 支撑面的弹力
支持力：方向总是垂直于支持面，指向被支持的物体．
F
F
压力：方向垂直于支持面而指向被压的物体
F F
②绳的弹力由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常
称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方向．
形变
概念：物体形状和体积的改变
弹性变形分类非弹性变形
弹力
概念：发生形变的物体要恢复原形，对跟它接触的物体产生的力
条件：1.直接接触 2.挤压发生弹性形变
压力、支持力：垂直接触面指向受力物体方向绳的拉力：沿着绳指向绳收缩的方向
胡克
内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧的形变量成正比
定律数学表达式：F=kx

3.2弹力课件

C
刘玉兵课件集
4．台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，
反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ如右图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是 ( A．可能沿OA方向 B．一定沿OB方向 C．可能沿OC方向 D．可能沿OD方向
B
)
刘玉兵课件集
5．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力 ( ) A．大小为2 N，方向平行于斜面向上 B．大小为2 N，方向垂直于斜面向上 C．大小为2 N，方向竖直向上 D．大小为1 N，方向平行于斜面向上
C
刘玉兵课件集
6．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长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象如图乙所示．则下列判断错误的是 ( ) 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200 N/m D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
A
B
A
A
A B
三、胡克定律
刘玉兵课件集
三、胡克定律
刘玉兵课件集
胡克定律：在弹
性限度内，弹簧发生弹性形变时. 弹力的大小Ｆ与弹簧伸长（或缩短）的长度Ｘ成正比
公式：F k x
K为弹簧的劲度系数
刘玉兵课件集
1.下列说法中正确的是
(
D
)
A.只要两物体相接触就一定产生弹力 B.只要两物体相互吸引就一定产生弹力 C只要物体发生形变就一定有弹力产生 D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用

高一物理必修1第三章相互作用弹力(28张)-PPT优秀课件

高一物理必修1 第三章相互作用
第2节弹力
弹性形变
1．物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫做形变。
2．物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。
3．有时物体的形变很小，利用放大的方法可观察到物体微小的形变。
F1
F1
F2
F2
F2
F1
G
G
G
弹力的方向
2．压力的方向总是垂直于接触面，指向被压的物体。
3．接触面的判断方法：面与面，接触面；点与面，面为面；点与点，公切面。
4．绳的拉力也属于弹力，拉力的方向总是沿着绳子，指向绳子的收缩方向。绳中的弹力常常叫做张力。
5．弹力的方向总与恢复原状的方向相同，与形变的方向相反。
高一物理必修1第三章相互作用第2节弹力课件(共28 张PPT)
高一物理必修1第三章相互作用第2节弹力课件(共28 张PPT)
解长：度设为弹x簧2。k1则缩：短的长度为x1，弹簧k2缩短的 m1g=k1x1，(m1g+m2g)=k2x2，得x1=m1g/k1，
x2=(m1+m2)g/k2 当下面的弹簧刚好离开地面时，弹簧的长度正
（2）由图乙还可求得小盘的质量为 0.1 kg，小盘的质量使弹簧劲度系数的测量结果（与真实值相比）不受影响（填“偏大”“偏小”或 “不受影响”）。
高一物理必修1第三章相互作用第2节弹力课件(共28 张PPT)
A．大小为5N B．大小为4N C．方向与水平方向成53°角斜向左上方 D．方向与水平方向成53°角斜向右下方
高一物理必修1第三章相互作用第2节弹力课件(共28 张PPT)

高一物理必修一课件实验探究弹簧弹力与形变量的关系

5. 记录并分析数据
将弹簧、测力计、刻度尺等实验器材准备好，并摆放在实验台上。
使用刻度尺测量弹簧在自然状态下的长度，并记录数据。
将弹簧一端固定，另一端施加逐渐增大的弹力，使用刻度尺测量弹簧长度的变化，并记录数据。同时，使用测力计测量弹力的大小。
为了获得更准确的数据，可以重复进行多次实验，每次施加不同的弹力并测量相应的形变量。
数据采集方法
• 重复多次实验，以获得足够多的数据点。
数据采集方法
注意事项保持实验环境的稳定，避免外部因素对实验结果的影响。
在增加质量时，要确保每次增加的质量相同，以保持实验的准确性。
数据处理技巧
01
数据整理：将实验数据整理成表格，包括质量、弹簧长度、拉力等信息。
02
数据分析
03
通过描点法，在坐标纸上绘制出拉力与弹簧长度变化量的关系图。
学习使用测量工具进行定量测量和数据处理。
实验原理
胡克定律
弹簧在弹性限度内，其弹力与形变量成正比，即F=kx，其中F为弹力，x为形变量，k为劲度系数。
弹力的定义
形变量的定义
物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变，形变的程度用形变量来表示。
物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
02
控制环境因素
确保实验步骤正确，如弹簧在测量前应静止一段时间，避免由于振动引起的误差；读数时视线应与刻度垂直，避免视觉误差。
多次测量取平均值
进行多次重复实验，并对测量结果进行统计分析，通过取平均值等方法减小随机误差的影响。
06
实验结论与拓展应用
实验结论总结
在弹性限度内，弹簧弹力与形变量成正比，即遵循胡克定律。

3.1探究形变与弹力的关系(第1课时)

探究胡克定律
佛冈一中
冯高强
一、知识回顾：重力
1、力的三要素：大小、方向、作用点
重力磁铁
力的产生是否需要直接接触?
4、重力：（1）大小：（2）方向：（3）作用点： G＝mg 总是竖直向下重心
二、弹力：
1、形变：物体在力的作用下发生的形状或体积改变射箭、撑杆跳、蹦床、跳水（1）弹性形变：在形变后能够恢复原状，这种形变叫弹性形变（压缩、拉伸、弯曲、扭曲、微小）（2）弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。
与过在绳下的物体拉紧了绳子，使物体和绳子同时发生微小的形变。
物体对绳子的拉力绳子对物体的拉力
可见，拉力也是弹力。
拉力的方向：沿着绳子方向。
例与练
• 1、下列说法正确的是： • A、同学们坐在椅子上学习，椅子不形变，所以大家没受到弹力； • B、汽车行驶在松软的地上，地受到向下的弹力，是因为地发生形变而下陷； • C、汽车行驶在水泥路上，轮胎发生形变从而产生对地面的压力； • D、汽车越重，对地面的压力越大，所以压力就是重力。
C
2、下列关于弹力的说法不正确是？ A A、只要两个物体接触就一定能产生弹力 B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力 C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力 D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面
• 3、下列关于弹力产生的条件说法正确的是： A、只要两个物体接触就会产生弹力； D • B、只要物体相互吸引就会产生弹力； • C、只要物体发生形变就会产生弹力； • D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。
2、弹力：（1）定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状，对与它接触的物体发生力的作用，这种力叫做弹力（2）产生条件： ① 直接接触 ② 发生弹性形变

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)。

单位: "牛顿每米牛顿每米" 单位: N / m , "牛顿每米"
不同的弹簧, ★ 不同的弹簧即K 值不同 .
其劲度系数不同 ,
四. 小结练习巩固: 五. 练习巩固:
1. 下列说法正确的是下列说法正确的是:
(D)
A. 物体在外力作用下发生的形变一定都是弹性形变. B. 只要两物体接触就一定产生弹力只要两物体接触就一定产生弹力. C. 只要两物体发生形变就一定有弹力产生只要两物体发生形变就一定有弹力产生. D. 只有发生弹性形变的物体才有弹力产生只有发生弹性形变的物体才有弹力产生.
◆ [实验与探究实验与探究] 实验与探究
"探究形变与弹力的关系" 探究形变与弹力的关系的关系" 探究形变
(1)
形变的测量
L0
L1
x
形变 x = L1 L0
(2)
弹力的测量
F----拉力拉力
当物体静止时, 当物体静止时根据二力平衡条件二力平衡条件, 根据二力平衡条件得:
G----重力重力
六. 作业
课后习题
1. 3. 4
�
直接接触发生形变发生形变
3.弹力的方向: .弹力的方向:
F —支持力支持力 F — 拉力
x
4. 弹力的大小弹力的大小:
◆ 弹力的大小与形变的大小有关弹力的大小与形变的大小有关:
形变越大弹力越大越大; 形变越大, 弹力越大越大形变消失弹力消失消失. 形变消失, 弹力消失消失
4. 形变
弹性形变
(2) 按性质分
非弹性形变
三.探究弹力探究弹力
1. 弹力(elastic force )—— 产生形变的物体由产生形变的物体由
于要恢复原状,会对与他接触的物体产生力的作于要恢复原状会对与他接触的物体产生力的作会对与他接触的物体用, 这种力称为弹力.
2. 弹力产生的条件弹力产生的条件:
第三章第一节
探究形变与弹力的关系
认识形变弹性与弹性限度探究弹力
一.认识形变
1. 形变形变-----物体形状发生的变化物体形状发生的变化物体形状发生的变化. 2. 分类分类:
(1) 按形式分
压缩形变压缩形变拉伸形变拉伸形变弯曲形变弯曲形变扭曲形变扭曲形变
3. 形变的观察形变的观察:
明显形变: ★ 明显形变肉眼可直接观察到; 微小形变: 仪器" ★ 微小形变仪器放大" 法
◆ 如何借助仪器 "放大"物体放大" 的微小形变呢?
实验结论: 实验结论
★ 任何物体都能发生形变
物体的形变有的明显 ★ 物体的形变有的明显
,有的微小有的微小
二. 弹性与弹性限度
1. 弹性弹性(elastic)---- 物体发生形变后具有物体发生形变后,具有恢复原状的性质的性质. 恢复原状的性质 2. 弹性形变弹性形变---- 外力撤去后物体能完全外力撤去后,物体能物体能完全恢复原状的形变恢复原状的形变. 的形变 3. 非弹性形变非弹性形变---- 超过了物体的弹性限度超过了物体的弹性限度的形变. 的形变
计算法: 求比值等建立F----x图象图Fra bibliotek法: 建立图象
◆胡克定律
(Hooke's law):
在弹性限度内,弹簧弹弹性限度内弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长的大小与弹簧的伸长 (或缩短量 x 成正比或缩短)量正比. 或缩短即:
F = kx
F = kx
★
k--------弹簧的劲度系数; 弹簧的
F=G=mg
弹簧对物体的弹力大小等于弹力大小等于物体的即: 弹簧对物体的弹力大小等于物体的重力大小. 重力大小
(3) 实验数据记录表
弹簧原长: 弹簧原长 L0 =_ _ cm
实验次数物体重力弹簧长度弹簧伸长量 G/N L/cm x/cm 弹力大小 F/N
1 2 3 4 5
(4) 数据处理