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3.1重力与弹力（第二课时）
年 级：高 一 学 科：物理（人教版）
复习回顾
质量为2kg的木块用一根轻质弹簧悬挂在天花板上，求木块所受弹力大小。
对木块受力分析：如图所示
根据二力平衡：F=G
G=mg=20N
∴弹力大小为20N
F
G
悬挂在弹簧上的物体保持静止时，弹簧的弹力等于物体的重力
思考与讨论
1.弹簧形变量与弹簧弹力有怎么样的定量关系？
2.如何设计方案进行研究？
定性结论：
弹簧弹力越大，弹簧的形变量越大。
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
猜想：
弹力大小与弹簧的形变量成正比。
猜想假设
猜想：
弹力大小与弹簧的形变量的平方成正比。
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
制定方案
实验中需要测量哪些物理量？
为了测量这些物理量需要用到哪些实验器材？
如何处理测量得到的数据？
想一想
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
转化
需测物理量
实测物理量
弹簧的形变量
弹簧的长度
弹簧的弹力
钩码的重力
（或质量）
制定方案
形变量x=实际长度l - 弹簧原长l0
弹簧弹力F=钩码重力G
实验中需要测量哪些物理量？
为了测量这些物理量需要用到哪些实验器材？
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
制定方案
铁架台
弹簧
钩码
刻度尺
铁夹
为了测量这些物理量需要用到哪些实验器材？
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
制定方案
如何处理测量得到的数据？
以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的形变量x，在坐标系中描出实验所测得的各组数据(F，x)对应的点，用平滑的曲线将这些点连接起来，根据实验所得的图线，即可探究弹簧弹力与形变量间的关系。
探究小车速度随时间变化的规律
探究弹簧弹力与形变量的关系
v-t图
F-x图
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
进行实验 收集数据
(1)将弹簧和刻度尺悬挂在铁架台上，并用铁夹固定，使弹簧顶部和刻度尺零刻度线对齐，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。
(2)在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度和钩码所受的重力。
(3)增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的形变量。
一、探究弹簧弹力与形变量的关系

1
2
3
4
5
钩码质量m/g
弹簧弹力F/N
弹簧长度l/cm
弹簧伸长量x/cm
进行实验 收集数据
(4)记录收集数据
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
这个结果有没有普遍性呢？
数据分析 得出结论
弹力大小与弹簧的形变量成正比。
1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
x/cm 1.90 3.80 5.80 7.72 9.70
一、探究弹簧弹力与形变量的关系
实验结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧的形变量成正比 。
二、胡克定律
胡克定律：
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，即：
形变量（伸长或压缩量）
k是劲度系数，单位是 N/m
弹簧的弹力
思考与探究
1.你能求出实验弹簧的劲度系数吗？

斜率
（9.70 ，2.45）
（1.90 ，0.49）
思考与探究
2.实验中，如果以 弹簧实际长度l作为横坐标，作F-l图，并与F-x图对比，有何相同点和不同点？
1
2
3
4
5
钩码质量m/g
弹簧弹力F/N
弹簧长度l/cm
弹簧形变量x/cm
50
100
150
200
250
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
16.10
18.00
20.00
21.92
23.90
1.90
3.80
5.80
7.72
9.70
思考与探究
2.实验中，如果以 弹簧实际长度l作为横坐标，作F-l图，并与F-x图对比，有何相同点和不同点？
斜率
劲度系数
（14.20 ，0）
在F-l图中，图像的斜率也表示弹簧的劲度系数，横截距表示弹簧的原长
（23.90 ，2.45）
（16.10 ，0.49）
思考与探究
3.在实验最后，增加较多钩码时，记录点的弹力和形变量不在其他点所在的直线上，为什么？
胡克定律：
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比，即：
二、胡克定律
生活中存在多种弹簧，有些弹簧比较硬，很难拉伸或压缩，有些弹簧较软，很容易拉伸或压缩。这里的软和硬体现了弹簧的哪个物理量？
想一想
劲度系数是与弹簧的本身有关的物体量，即生活中所说的弹簧的“软”、“硬”
总结提升
定性研究
定量研究
观察现象
弹力与形变量的定性关系
提出问题
大胆猜想
设计实验
进行实验
处理数据，得出结论
课后实验
类似橡皮绳这样的弹性绳也具有与弹簧相同的特性：弹力越大，形变量越大，其弹力大小与形变量成正比吗？
同学们，再见！

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