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1、课 题 探究实验胡克定律授课时间：2010-10-8 备课时间：2010-9-26教学目标 研究形变与弹力的关系重点 探究实验胡克定律及应用难点 探究实验、胡克定律应用考点 知道弹簧形变与弹力的关系，掌握胡克定律.教 学 内 容探究弹力和弹簧伸长的关系1、实验目的（1）探究弹力与弹簧_的定量关系.（2）学会利用图像研究两个物理量之间的关系的方法.2、实验原理（1）如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小_.（2）用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量 ，建立坐标系，以纵坐表示弹力大小 ，x eF以横坐标表示弹簧的伸长量 ，在坐标系中描出实验所测得的各组（
2、 ，F）对应的点，用平滑的x x曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系.3、实验器材除轻质弹簧（一根） ，钩码（一盒） ，刻度尺，铁架台外，还需_.4、实验步骤（1）如下图所示，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，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为 mm）固定于铁架台上，并用_检查刻度尺是否竖直.（2）记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 .0L（3）在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度 1L（4）用上面方法，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 、2、 ，并将所得数据记录在表格中.3
3、L（5）用 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0nXL速度值 g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格.钩码个数 刻度 伸长量 x弹力 F0L123L610XL23060XL12F36（6）根据所测数据在坐标纸上描点，最好以_为纵坐标，以弹簧的_为横坐标.（7）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，但要注意使曲线两测的点数大致相同.（8）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，否则考虑二次函数.（9）解释函数表达式中常数的物理意义.5、误差
4、分析 本实验的误差主要来源于除弹簧秤本身的误差外，还有_、_引起的误差.因此读数时眼睛一定要正视，以减少视差，要按有效数字正确读数和记录，6、探究弹簧弹力与伸长的关系的注意事项及数据处理（1）根据实验所测出的几组弹力 F 与弹簧伸长量 的数据，尝试作出一条平滑曲线时要注意：x如果有一两个点远偏离纸大多数点所决定的曲线，就要考虑将这些点删除掉.（2）写出曲线所代表的函数时，可首先尝试 ，如果行不通则考虑axb2FaxbC（3）实验中悬挂钩码时注意不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。（4）要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据.例题：下列是某同学做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验所测量的
5、几组数据.弹力 F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5伸长 xcm2.61 5.08 6.89 9.80 12.40（1）请你在如下图所示的坐标系上标出 的图线. Fx(2)写出曲线所代表的函数关系式：_.(3)函数式中常量的物理意义是_.(4)若弹簧的原长为 ，以弹簧的总长度 L 为自变04Lcm量写出它的函数关系式：_解析：解本题需要用图像法处理数据，从图像得出 的函数关系.还要解释得到的弹力和弹Fx簧伸长的关系中各量的意义.（1）如图所示.为了减小偶然误差，描点作直线使直线两侧点数大致相同.（2）图线为一次函数直线，设直线方程为： ，在直线上重新取距离较远两点：kxC（1.00，
6、0.25） 、 （11.00，2.25） ，将两点数值代入直线方程 0.251.0kC解得， ， 所以直线方程： 0.2/kNcm0.5CN.Fx（3）当 时， ，表示弹簧的重力，若忽略弹簧的重力，则 ，所以xF Fkx为弹簧的劲度系数.（4）若弹簧的原长为 ，则 L 为自变量，写出它的函数关系式：04Lcm（注意：F 的单位用 N，L 的单位用0().2().50.27.95()FkLCNcm）针对训练1、某同学用如下图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他先测出不挂码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加
7、速度 ）29.8/gms(1)根据所测数据，在坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度 x 与砝码质量 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关系满足胡克定律 这种规格弹簧的劲度系数为_N/m._砝码质量 2/10mg标尺刻度 2/10xm0 15.001.00 18.942.00 22.823.00 26.784.00 30.665.00 34.606.00 42.007.00 54.502、在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中: (1)将弹簧的上端 点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺.刻度尺的零刻线跟 点对齐，在O O弹簧的下端 A 处做一标记
8、，如固定一个指针.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是 50g） ，指针在刻度尺上指示的刻度为 .逐个增加所挂钩码的个数，刻度 随挂钩上的钩码的x xf 而变化，几次实验测得相应的 F、 各点描绘在图中 .请在图中描绘出 随 F 变化的图像. 由图像得出弹簧的劲度系数 _N/m.（结果取 2 位有效数字） ；此弹簧的弹力大小 F Ak跟弹簧伸长 的关系是_。x_（2）如果将指针固定在 A 点的下方 P 处，再做出 随 F 变化的图像，得出弹簧的劲度系数与x Ak相比，可能是（ ） A、大于 B、等于 C、小于 D、无法确定kAkAk（3）如果将指针固定在 A 点的下方 Q 处，再做出
9、 随 F 变化的图像，得出弹簧的劲度系数与相比，可能得（ ）AkA、大于 B、等于 C、小于 D、无法确定AkAk3、如图所示，质量为 的物体被劲度系数为 的轻弹簧 悬挂在天花板上，下面还拴着另一劲m2kb度系数为 的轻弹簧 , 托住下弹簧的端点 A 用力向上，当弹簧 的弹力大小为 时，弹簧1ka 12mg的下端点 A 上移的高度是多少？a4、如图所示，原长分别为 和 、劲度系获得分别为 和 的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板1L2 1k2下. 两弹簧之间有一质量为 的物体，最下端挂着质量为 的另一物体. 整个装置处于静止状mm态，这时两个弹簧的总长度为_.用一个平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，这时平板受到下面物体的压力大小等于_.
