高考物理大一輪復(fù)習(xí)第2單元相互作用物體的平衡實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件.ppt

1、實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,考點(diǎn)互動探究教師備用習(xí)題課時(shí)鞏固訓(xùn)練,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.探究彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系. 2.學(xué)會利用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). 二、實(shí)驗(yàn)器材 輕質(zhì)彈簧(一根)、鉤碼(一盒)、鐵架臺,鉛垂線,坐標(biāo)紙,毫米刻度尺,考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作,1實(shí)驗(yàn)原理 (1)彈簧受力會發(fā)生形變,形變的大小與受到的外力有關(guān).沿著彈簧伸長的方向拉彈簧,當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí),彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的. (2)用懸掛法測量彈簧的彈力所運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力大小相等這一原理. (3)彈簧的長度可用刻度尺直接測出,伸長量可以由拉長后的長度減去

2、彈簧原來的長度進(jìn)行計(jì)算,這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系了,2實(shí)驗(yàn)步驟 (1)如圖S2-1所示,將鐵架臺放在桌面上(固定好),將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上,在靠近彈簧處將刻度尺(最小分度為1 mm )固定于鐵架臺上,并用鉛垂線檢查刻度尺是否豎直. 圖S2-1 (2)記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對應(yīng)的刻度L0. (3)在彈簧下端掛上一個鉤碼,待鉤碼靜止后,記下彈簧下端所對應(yīng)的刻度L1,4)用上面方法,記下彈簧下端掛2個、3個、4個鉤碼時(shí)彈簧下端所對應(yīng)的刻度L2、L3、L4并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中. (5)用xn=Ln-L0計(jì)算出彈簧下端掛1個、2個、3個鉤碼時(shí)彈簧的伸長量,并根

3、據(jù)當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎礸計(jì)算出所掛鉤碼的總重力,這個總重力就等于彈簧彈力的大小,將所得數(shù)據(jù)填入表格,6)根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),最好以彈簧彈力為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo). (7)按照圖中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線).所描的點(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)大致相同. (8)以彈簧的伸長量為自變量,寫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) (9)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義,特別提醒,1)彈簧形變不能超過彈簧的彈性限度; (2)畫圖像時(shí)應(yīng)根據(jù)描點(diǎn)擬合曲線,根據(jù)點(diǎn)的分布確定圖線為直線,考點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理與誤差分析,1數(shù)據(jù)處理 (1

4、)在物理學(xué)中經(jīng)常用圖像處理物理問題,應(yīng)用圖像的好處是直觀、方便.應(yīng)用圖像處理問題時(shí)要注意:明確圖線斜率的意義(或曲線切線斜率的意義),本實(shí)驗(yàn)中F-x圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù);明確圖線與縱軸、橫軸交點(diǎn)的物理意義;通過圖像確定物理變量間的定量關(guān)系. (2)注意觀察所描點(diǎn)的走向.本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律,所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的,只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(diǎn). (3)如果實(shí)驗(yàn)中不用彈簧的伸長量而用彈簧的總長為橫坐標(biāo),得到的不是正比例函數(shù)圖像,關(guān)系較為復(fù)雜,因此最好用彈簧的伸長量為橫坐標(biāo). (4)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力與彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位,2誤差分析 (1)鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長度測量不準(zhǔn)確會帶來誤差. (2)畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會帶來誤差,方法技巧,本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來自彈簧的重力,所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路應(yīng)該是盡可能減小彈簧自重的影響: (1)一個方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧,通過減小讀數(shù)的相對誤差來提高實(shí)