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课件网) 3.1.3 弹力2 1、产生弹力必备的两个条件: (1)相互接触; (2)发生形变。 2、常见弹力(拉力、压力、支持力)的方向 (1)压力:由于被支持物体发生形变,而对支持物产生的弹力。压力的方向总是垂直于接触面,指向被压的物体。 (2)支持力:支持面发生形变,对被支持的物体产生的弹力。支持力的方向总是垂直支持面,指向被支持的物体。 (3)绳子产生的拉力(弹力)方向:沿着绳子而指向绳收缩方向 (4)弹簧产生的弹力方向:沿弹簧的中心轴线指向弹簧恢复原状的方向。 总之:弹力的方向指向物体恢复形变的方向与物体的形变方向相反。 知识回顾 一 实验 弹簧弹力和伸长量的关系怎样? 想一想 大小相等 刻度尺 L-L0 弹簧 三 实验步骤 1.如图所示,将铁架台放于桌面上固定好,将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(最小刻度为1 mm)固定于铁架台上,并用 检查刻度尺是否竖直。 重垂线 2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0。 3.在弹簧下端挂上1个钩码,待钩码 后,记下弹簧下端所对应的刻度L1。 4.用上面的方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中。 静止 5.用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度g,计算出所挂钩码的重力,弹簧的弹力大小等于钩码重力的大小,并将所得数据填入表格中。 钩码个数 刻度 伸长量x 弹力F 0 L0 0 0 1 L1 x1=L1-L0 F1 2 L2 x2=L2-L0 F2 3 L3 x3=L3-L0 F3 n Ln xn=Ln-L0 Fn 四 数据处理 1.以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长量x为横轴建立直角坐标系,根据测量数据在坐标纸上描点,作出F x图像。 2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中的常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可根据F x图线的斜率求解,即k=。 实验 :探究弹簧弹力与型变量的关系 弹簧的弹力大小与形变量有什么关系 两者在量的大小上有定量关系 由待测参量设计实验并组装仪器 测量并记录弹力F与形变量x大小 提出问题 大胆猜想 设计实验 进行实验 处理数据 得出结论 探究弹簧的弹力和形变量大小的关系 建立F-x坐标系,描点、连线 提出问题 大胆猜想 设计实验 进行实验 处理数据 得出结论 在弹簧的弹性限度内,弹力F与形变量x的大小 成正比关系。 即:F=kx (胡克定律) 提出问题 大胆猜想 设计实验 进行实验 处理数据 得出结论 比较胡克定律中不同弹簧的k值是否相同 ※不同弹簧的k值不同是因为弹簧的软硬不同。 ※ k为弹簧的劲度系数,由弹簧自身结构决定,单位是N/m。 提出问题 大胆猜想 设计实验 进行实验 处理数据 得出结论 交流合作 注意事项: (1)所挂钩码不要过重,以免弹簧超出它的弹性限度。 (2)标尺要竖直且靠近指针,每次改变钩码后要待系统稳定后读数。 (3)读指针刻度时,应估读到下一位. (4)每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点间距尽量大些,这样作出的图线更精确。 (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)尽量选用轻质弹簧以便能忽略自身重力的影响。 平视 分布在线的两侧 轻质 二 胡克定律 胡克定律 1、内容: 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。 2、公式: (弹性限度内) 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。 ) 单位:牛顿每米或者牛顿每厘米 符号:N/m或N/cm 弹簧的形变量(伸长量或压缩量) x=∣l-l0∣ △F=K△X F = k x ΔF ———弹簧的弹力的变化量 Δx———为弹簧的形变量的变化量 公式中x为弹簧的形变量[可能为伸长量 ... ...