實驗 探究彈簧的彈力與伸長量的關(guān)系驗證平行四邊形ppt課件

1、2.9 2.9 實驗：探求胡克定律實驗：探求胡克定律 驗證平行四邊形法那么驗證平行四邊形法那么未來的他一定會贊賞今天拼命的他！未來的他一定會贊賞今天拼命的他！導(dǎo)導(dǎo)一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?.探求彈力和彈簧伸長的定量關(guān)系。探求彈力和彈簧伸長的定量關(guān)系。2.學(xué)會利用列表法、圖象法、函數(shù)法學(xué)會利用列表法、圖象法、函數(shù)法處置實驗數(shù)據(jù)。處置實驗數(shù)據(jù)。二、實驗原理二、實驗原理1.彈力彈力(F)等于懸掛鉤碼的重力二力平衡。等于懸掛鉤碼的重力二力平衡。2.彈簧伸長量彈簧伸長量(x)等于彈簧的現(xiàn)長等于彈簧的現(xiàn)長(l)減去原長減去原長(l0)。3.多測幾組多測幾組,找出找出F與與x的關(guān)系。的關(guān)系。三、實驗器材三、

2、實驗器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼假設(shè)干、坐標紙、重彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼假設(shè)干、坐標紙、重垂線垂線四、實驗步驟四、實驗步驟1.1.閱讀課本閱讀課本5656頁胡克定律實驗，總結(jié)該實驗的實頁胡克定律實驗，總結(jié)該實驗的實驗器材，步驟，數(shù)據(jù)處置的方法及誤差來源驗器材，步驟，數(shù)據(jù)處置的方法及誤差來源2.2.閱讀課本閱讀課本6262頁實驗，總結(jié)該實驗的實驗器材，頁實驗，總結(jié)該實驗的實驗器材，步驟，數(shù)據(jù)處置的方法及誤差來源步驟，數(shù)據(jù)處置的方法及誤差來源導(dǎo)思導(dǎo)思(9min):(9min):抓住課本、抓住根底、根底決議成敗。抓住課本、抓住根底、根底決議成敗。議：議：1由此圖線可得出該彈簧的原長由此

3、圖線可得出該彈簧的原長L0_ cm， 勁度系數(shù)勁度系數(shù)k_ N/m。結(jié)果均保管。結(jié)果均保管2位有效數(shù)字位有效數(shù)字2該實驗放置與彈簧豎直懸掛放置比較，該實驗放置與彈簧豎直懸掛放置比較，有什么優(yōu)缺陷？有什么優(yōu)缺陷？問題：在驗證力的平行四邊形實驗中：問題：在驗證力的平行四邊形實驗中：1實驗對細繩的長度，夾角有什么要求？實驗對細繩的長度，夾角有什么要求？2實驗中兩個細繩能換成兩個橡皮筋嗎？實驗中兩個細繩能換成兩個橡皮筋嗎？3兩個細繩的長度及兩個彈簧測力計的示數(shù)必需一樣兩個細繩的長度及兩個彈簧測力計的示數(shù)必需一樣嗎？兩細繩的夾角是不是越大越好？嗎？兩細繩的夾角是不是越大越好？4怎樣檢查兩個彈簧測力計能否

4、合格？怎樣檢查兩個彈簧測力計能否合格？5假設(shè)只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證假設(shè)只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的橡皮筋結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可嗎？大小即可嗎？例題：例題：1由此圖線可得出該彈簧的原長由此圖線可得出該彈簧的原長L0_ cm， 勁度系數(shù)勁度系數(shù)k_ N/m。結(jié)果均保管。結(jié)果均保管2位有效數(shù)字位有效數(shù)字2該實驗放置與彈簧豎直懸掛放置比較，該實驗放置與彈簧豎直懸掛放置比較，有什么優(yōu)缺陷？有什么優(yōu)缺陷？展：展：思索：思索：(1)圖圖(b)所示是甲和乙兩位同窗在做以上實驗所示是甲和乙兩位同窗在做以

5、上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實驗現(xiàn)實？時得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實驗現(xiàn)實？(2)在以上比較符合實驗現(xiàn)實的一位同窗中，呵斥誤在以上比較符合實驗現(xiàn)實的一位同窗中，呵斥誤差的主要緣由是：差的主要緣由是：(至少寫出兩種情況至少寫出兩種情況) 評評六、本卷須知六、本卷須知1.每次增減鉤碼丈量有關(guān)長度時每次增減鉤碼丈量有關(guān)長度時,均需保證彈簧及鉤碼處均需保證彈簧及鉤碼處于靜止形狀于靜止形狀,否那么否那么,彈簧彈力有能夠與鉤碼重力不相等；彈簧彈力有能夠與鉤碼重力不相等；鉤碼不可過重。鉤碼不可過重。2.整個實驗過程不要超越彈簧的彈性限制。整個實驗過程不要超越彈簧的彈性限制。3.丈量有關(guān)長度時丈

6、量有關(guān)長度時,應(yīng)區(qū)別彈簧原長應(yīng)區(qū)別彈簧原長l0彈簧豎直懸掛且彈簧豎直懸掛且處于平衡形狀時、實踐總長處于平衡形狀時、實踐總長l及伸長量及伸長量x三者之間的不同三者之間的不同,明確三者之間的關(guān)系。明確三者之間的關(guān)系。4.建立平面直角坐標系時建立平面直角坐標系時,兩軸上單位長度所代表的量值兩軸上單位長度所代表的量值要適當(dāng)要適當(dāng),不可過大不可過大,也不可過小。也不可過小。5.描線的原那么是描線的原那么是,盡量使各點落在線上盡量使各點落在線上,少數(shù)點分布于少數(shù)點分布于線兩側(cè)線兩側(cè),描出的線不應(yīng)是折線描出的線不應(yīng)是折線,而應(yīng)是光滑的曲線。而應(yīng)是光滑的曲線。實驗：胡克定律實驗：胡克定律評評(9min):(9

7、min):傾聽一縷思索，變化千種沉思傾聽一縷思索，變化千種沉思七、誤差分析七、誤差分析1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差:鉤碼標值不準確和彈簧本身重力的影鉤碼標值不準確和彈簧本身重力的影響呵斥系統(tǒng)誤差。減小方法：用更高精度的鉤碼，響呵斥系統(tǒng)誤差。減小方法：用更高精度的鉤碼，并創(chuàng)新改良實驗方法，防止彈簧自重的影響并創(chuàng)新改良實驗方法，防止彈簧自重的影響2.偶爾誤差偶爾誤差:評評(9min):(9min):傾聽一縷思索，變化千種沉思傾聽一縷思索，變化千種沉思考點三考點三 實驗的改良與創(chuàng)新實驗的改良與創(chuàng)新1.運用運用K= 來處置數(shù)據(jù)來處置數(shù)據(jù)將將彈簧變化量轉(zhuǎn)化為彈簧變化量轉(zhuǎn)化為“質(zhì)量變化量質(zhì)量變化量“將將“彈簧伸長

8、量轉(zhuǎn)化為彈簧伸長量轉(zhuǎn)化為“彈簧長度變化量彈簧長度變化量2.將彈簧程度放置或穿過一根程度光滑的直桿將彈簧程度放置或穿過一根程度光滑的直桿,在程在程度方向做實驗。消除了彈簧自重的影響。度方向做實驗。消除了彈簧自重的影響。3.利用計算機及傳感器技術(shù)利用計算機及傳感器技術(shù),將彈簧程度放置將彈簧程度放置,且一且一端固定在傳感器上端固定在傳感器上,傳感器與計算機相連傳感器與計算機相連,對彈簧施對彈簧施加變化的作用力加變化的作用力(拉力或推力拉力或推力)時時,計算機上得到彈簧計算機上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象(如圖甲、乙所示如圖甲、乙所示),分分析圖象得出結(jié)論。析圖象得出結(jié)

9、論。XF評：評：五、本卷須知五、本卷須知1.運用彈簧測力計前運用彈簧測力計前,要先察看指針能否指在零刻度處要先察看指針能否指在零刻度處,假設(shè)指針不在零刻度處假設(shè)指針不在零刻度處,要設(shè)法調(diào)整使其指在零刻度處要設(shè)法調(diào)整使其指在零刻度處;再再將兩只彈簧測力計的掛鉤鉤在一同將兩只彈簧測力計的掛鉤鉤在一同,向相反方向拉向相反方向拉,假設(shè)兩假設(shè)兩個示數(shù)一樣方可運用。個示數(shù)一樣方可運用。 2.實驗中的兩個細繩套不要實驗中的兩個細繩套不要太短。太短。3.橡皮條拉長時結(jié)點到達的位置一定要一樣。橡皮條拉長時結(jié)點到達的位置一定要一樣。4.用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地

10、拉橡皮條時,夾夾角不宜太大也不宜太小角不宜太大也不宜太小,在在60120之間為宜。之間為宜。5. 要防止彈簧測力計或橡皮條與紙面有摩擦；彈簧軸線、要防止彈簧測力計或橡皮條與紙面有摩擦；彈簧軸線、橡皮條、細繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。橡皮條、細繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。6.在同一實驗中在同一實驗中, 標度要一樣標度要一樣,并且要恰中選定標度并且要恰中選定標度,使力使力的圖示稍大一些。的圖示稍大一些。實驗：驗證平行四邊形法那么實驗：驗證平行四邊形法那么評：評：考點三考點三 實驗的改良與創(chuàng)新實驗的改良與創(chuàng)新1.實驗器材的變化：實驗器材的變化：2.分力和合力的變化分力和合力的變化(1

11、)分力的獲得分力的獲得:彈簧測力計的拉力彈簧測力計的拉力鉤碼的重力。鉤碼的重力。(2)合力的獲得合力的獲得:彈簧測力計的拉力彈簧測力計的拉力重物的重力重物的重力鉤碼鉤碼的重力。的重力。評：評：如下圖的實驗安裝可以用來驗證力的平行四邊形定那如下圖的實驗安裝可以用來驗證力的平行四邊形定那么，帶有滑輪的方木板豎直放置，為了便于調(diào)理繩子么，帶有滑輪的方木板豎直放置，為了便于調(diào)理繩子拉力的方向，滑輪可以安放在木板上的多個位置拉力的方向，滑輪可以安放在木板上的多個位置(1)請把下面的實驗步驟補寫完好請把下面的實驗步驟補寫完好三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼，調(diào)整滑三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼，

12、調(diào)整滑輪在木板上的位置，使得系統(tǒng)靜止不動輪在木板上的位置，使得系統(tǒng)靜止不動把一張畫有等間距同心圓的厚紙緊貼木板放置在繩把一張畫有等間距同心圓的厚紙緊貼木板放置在繩子與木板之間，使得圓心位于繩子結(jié)點子與木板之間，使得圓心位于繩子結(jié)點O處，這樣做處，這樣做為的是方便作出力的圖示有等間距同心圓作為畫圖為的是方便作出力的圖示有等間距同心圓作為畫圖助手，他以為本實驗有必要丈量鉤碼助手，他以為本實驗有必要丈量鉤碼所受的重力大小嗎？所受的重力大小嗎？記錄記錄_ 以及以及_三段繩子上的拉力三段繩子上的拉力FA、FB、FC可用鉤碼數(shù)量來表示，可用鉤碼數(shù)量來表示，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出力的圖示根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出力的圖示FA、FB、FC.以以FA、FB為鄰邊，畫出平行四邊形，假設(shè)為鄰邊，畫出平行四邊形，假設(shè)_與與_近似相等，那么在實驗誤差允許近似相等，那么在實驗誤差允許的范圍內(nèi)驗證了力的平行四邊形定那么的范圍內(nèi)驗證了力的平行四邊形定那么(2)在圖中三段繩子上分別懸掛在圖中三段繩子上分別懸掛了了4、3、5