胡克定律ppt課件

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第三章 相互作用,,,討論：彈簧彈力的大小與什么因素有關(guān)？,1、彈簧的粗細(xì)？ 2、彈簧的材料？ 3、彈簧的原長(zhǎng)L？ 4、彈簧發(fā)生的形變？,L,一 實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1).探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系. (2).學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).,2、實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、 鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、 重垂線、鉛筆.,(2).彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后 的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算. 這樣就可以研究彈 簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了.,3、實(shí)驗(yàn)原理 (1).如圖實(shí)－1－1所示，在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.,4、實(shí)驗(yàn)步驟 (1).將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度 尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng).,(2).如圖實(shí)－1－2所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下 端，在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)并測(cè)出鉤碼的重力，填 寫(xiě)在記錄表格里.,(3).改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次. (4).以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧 的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖.按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分 布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)，所畫(huà) 的點(diǎn)不一定正好都在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè) 的點(diǎn)數(shù)大致均勻. (5).以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù).首 先 嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù). (6).得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá) 式中常數(shù)的物理意義.,,5、注意事項(xiàng) (1).所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度.要注意觀察，適可而止. (2).每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)系上描的點(diǎn)盡可能稀，這樣作出的圖線精確. (3).測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，以免增大誤差. (4).描點(diǎn)畫(huà)線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè). (5).記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位.,6、誤差分析 (1).本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源為讀數(shù)和作圖時(shí)的偶然誤差. (2).彈簧豎直懸掛時(shí)，未考慮彈簧自身重力的影響. (3).為了減小誤差，要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).,7、實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，也可以不測(cè)量彈簧的自然長(zhǎng)度，而以彈簧的總長(zhǎng)作為自變量，彈力為函數(shù)，作出彈力隨彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖線.這樣可避免因測(cè)彈簧的自然伸長(zhǎng)而帶來(lái)的誤差.,其中：k——彈簧的勁度系數(shù) 單位：牛每米， 符號(hào)N/m x——彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度,二、胡克定律：,⑴、內(nèi)容： 在彈性限度內(nèi),彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比。,⑵、公式： F ＝ k x,彈簧彈力的方向:沿彈簧,指向恢復(fù)原長(zhǎng)的方向.,2.豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為4N的物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為12cm；掛重為6N物體時(shí)彈簧長(zhǎng)度為13cm,則彈簧原長(zhǎng)為多少厘米，勁度系數(shù)為多少?,4cm 200N/cm,3．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把L－L0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線可能是下圖中的哪一個(gè)( ),C,4．某同學(xué)在做“研究彈簧的形變量與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作了外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖5所示．(實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的),由圖可知該彈簧的自然 長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm； 該彈簧的勁度系數(shù)為 ________N/m.,10,50,5．(2010年廈門模擬)如圖(甲)所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連．當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象，如圖(乙)所示．則下列判斷正確的是( ),A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比 B．彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比 C．該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/m D．該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變,BCD,各種各樣的彈簧,