全程學習方略高中物理 3.4.實驗 探究彈力和彈簧伸長的關系（精講優(yōu)練課型） 魯科必修1

實驗：探究彈力和彈簧伸長的關系精選ppt目的和器材實驗目的1.探究彈簧伸長量與彈力的關系。2.會用列表法、圖像法處理實驗數(shù)據(jù)。實驗器材鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標紙。精選ppt實驗原理1.用懸掛法測量彈簧的彈力F：彈簧下端懸掛的鉤碼靜止時，彈力大小與所掛的鉤碼的重力大小相等，即F=mg。2.測出彈簧的伸長量x：彈簧的原長l0與掛上鉤碼后彈簧的長度l可以用刻度尺測出，其伸長量x=l-l0，如圖所示。精選ppt實驗原理3.探究彈力和彈簧伸長的關系：建立坐標系，以縱坐標表示彈力大小F，以橫坐標表示彈簧的伸長量x，在坐標系中描出實驗所測得的各組(x，F(xiàn))對應的點，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關系。精選ppt【實驗過程】一、實驗步驟1.如圖所示，將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧處于自然伸長狀態(tài)時的長度l0，即原長。精選ppt2.在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，量出此時彈簧的長度l1，記錄m1和l1，填入設計的表格中。3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，量出對應的彈簧長度，記錄m2、m3、m4、m5和相應的彈簧長度l2、l3、l4、l5，并得出每次彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4、x5。精選ppt鉤碼個數(shù)長度伸長量x鉤碼質(zhì)量m彈力F0l0=0001l1=x1=l1-l0=m1=F1=2l2=x2=l2-l0=m2=F2=5l5=x5=l5-l0=m5=F5=精選ppt二、數(shù)據(jù)處理1.圖像法：以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標，以彈簧的伸長量x為橫坐標，用描點法作圖。連接各點，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線。可以發(fā)現(xiàn)F-x圖線是一條過原點的直線。精選ppt2.函數(shù)法：彈力F與彈簧的伸長量x應滿足函數(shù)F=kx的關系。精選ppt【誤差分析】1.鉤碼標值不準確、彈簧長度測量不準確帶來誤差。2.畫圖時描點及連線不準確也會帶來誤差。精選ppt【注意事項】1.安裝實驗裝置：要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。2.不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過彈簧的彈性限度。3.盡量多測幾組：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。4.觀察所描點的走向：不要畫折線。5.統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位。精選ppt熱點一實驗原理及實驗誤差的分析【典例1】如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關系。精選ppt(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：

。(2)實驗中需要測量的物理量有：

。(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為

N/m。圖線不過原點是由于

。精選ppt(4)為完成該實驗，設計的實驗步驟如下：A.以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組(x，F(xiàn))對應的點，并用平滑的曲線連接起來；B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0；C.將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D.依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個…鉤碼，分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；精選pptE.以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關系式，首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；F.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義；G.整理儀器。請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：

。精選ppt【正確解答】(1)根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量。(2)根據(jù)實驗原理，實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧所受外力與對應的伸長量(或與彈簧對應的長度)。(3)取圖像中(0.5，0)和(3.5，6)兩個點，代入ΔF=kΔx可得k=200N/m，由于彈簧自身的重力，使得彈簧不加外力時就有形變量。(4)根據(jù)完成實驗的合理性可知，先后順序為CBDAEFG。精選ppt答案：(1)刻度尺(2)彈簧原長、彈簧所受外力及對應的伸長量(或與彈簧對應的長度)

(3)200彈簧自身重力(4)CBDAEFG精選ppt熱點二數(shù)據(jù)處理【典例2】(2014·浙江高考)在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時，某同學把兩根彈簧如圖甲連接起來進行探究。精選ppt(1)某次測量如圖乙所示，指針示數(shù)為

cm。精選ppt(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表。用表中數(shù)據(jù)計算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為

N/m(重力加速度g取10m/s2)。由表中數(shù)據(jù)

(選填“能”或“不能”)計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36精選ppt【正確解答】(1)刻度尺讀數(shù)需要估讀到精確位的下一位，由圖可知指針示數(shù)為16.00cm，考慮到誤差范圍，15.95～16.05cm均算對。(2)由胡克定律F=kΔx，結合表格數(shù)據(jù)可知彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)k1=N/m=12.5N/m，考慮誤差范圍情況下12.2～12.8N/m均算正確；對于計算彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)，只需要測出彈簧Ⅱ的形變量，結合兩個指針的讀數(shù)，可知指針B的變化量減去指針A的變化量，就是彈簧Ⅱ的形變量，所以能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。精選ppt答案：(1)16.00(15.95～16.05)(有效數(shù)字位數(shù)正確)

(2)12.5(12.2～12.8)能精選ppt精選ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2022/12/82022/12/8Thursday,December8,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2022/12/82022/12/82022/12/812/8/202212:51:13PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2022/12/82022/12/82022/12/8Dec-2208-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/82022/12/82022/12/8Thursday,December8,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2022/12/82022/12/82022/12/82022/12/812/8/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。08十二月20222022/12/82022/12/82022/12/815、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/82022/12/82022/12/812/8/202216、行動出成果，工作出財富。。2022/12/82022/12/808December202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2022/12/82022/12/82022/12/82022/12/89、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/12/82022/12/8Thursday,December8,202210、很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2022/12/82022/12/82022/12/812/8/202212:51:13PM11、成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。。2022/12/82022/12/82022/12/8Dec-2208-Dec-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2022/12/82022/12/82022/12/8Thursday,December8,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2022/12/82022/12/82022/12/82022/12/812/8/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。08十二月20222022/12/82022/12/82022/12/815、楚塞三湘接，荊門九派通。。。十二月222022/12/82022/12/82022/12/812/8/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2022/12/82022/12/808December202217、空山新雨后，天氣晚來秋。。2022/12/82022/12/82022/12/82022/12/89、楊柳散和風，青山澹吾慮。。2022/12/82022/12/8Thursday,December8,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/12/82022/12/82022/12/812/8/202212:51:13PM11、越是沒有本領的就越加自命不凡。2022/12/82022/12/82022/12/8Dec-2208-Dec-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/12/82022/12/82022/12/8Thursday,December8,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。2022/12/82022/12/82022/12/82022/12/812/8/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。08十二月20222022/12/82022/12/82022/12/815、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月222022/12/82022/12/82022/12/812/8/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/82022/12/808December202217、一個人即使已登上頂峰，也