高中物理-第3章-實(shí)驗(yàn)1-探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系課件-新人教版必修1課件

實(shí)驗(yàn)一探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練一、實(shí)驗(yàn)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(shí)，彈力大小與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等，在彈簧下端懸掛不同的鉤碼個(gè)數(shù)，并分別求出重力，從而得到彈簧彈力．2．測出彈簧的伸長量x：彈簧的原長與掛上鉤碼后彈簧的長度可以用刻度尺測出，其伸長量可以用彈簧掛上鉤碼后的長度減去原長來求得．二、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙三、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，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度L0，即原長．2．如圖所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)測出彈簧的總長并計(jì)算鉤碼的重力，填寫在記錄表格里．

12345F/NL/cmx/cm3．改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上步的實(shí)驗(yàn)過程多次．四、數(shù)據(jù)處理1．用公式x＝L－L0計(jì)算出彈簧各次的伸長量，填入上表．2．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖．連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線．3．以彈簧伸長量為自變量，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)．4．得出彈力和彈簧伸長量之間的函數(shù)關(guān)系，研究并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．五、誤差分析由于彈簧原長及伸長量的測量都不便于操作，故存在較大的測量誤差，另外由于彈簧自身的重力的影響，即當(dāng)未掛重物時(shí)，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)有一個(gè)伸長量，這樣在作圖線時(shí)，圖線與x軸有一截距．六、注意事項(xiàng)1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，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)上描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線精確．3．測彈簧長度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差．4．描點(diǎn)畫線時(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量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位． (1)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是()A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等題型1實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題例1(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖中的()【解析】

本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問題，還有用圖象法來描述彈簧的彈力與其伸長量間的關(guān)系．(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，來探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系，所以選A、B.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長量x≠0，所以選C.【答案】

(1)AB(2)C 某同學(xué)用如圖所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加速度g＝9.8m/s2)題型2數(shù)據(jù)處理和分析例2(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在下面的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線．砝碼質(zhì)量m/×102g01.002.003.004.005.006.007.00標(biāo)尺刻度x/×10－2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50(2)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在________彈性限度內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律．這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.(3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析，請(qǐng)對(duì)這個(gè)研究課題提出兩個(gè)有價(jià)值的建議．建議一：____________________________________建議二：____________________________________【分析】

本題考查用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出相關(guān)結(jié)論的能力．作圖象時(shí)，注意所畫的線不一定過所有點(diǎn)，原則是盡量使各點(diǎn)較均勻地分布在圖象的兩側(cè)．【解析】

(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)作出的圖象如圖所示．(2)由圖象可以計(jì)算出在0～4.9N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)