2023學(xué)年完整公開課版實(shí)驗(yàn)二

實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.探究彈力和彈簧伸長的定量關(guān)系。2.學(xué)會(huì)用列表法和圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1.在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長,平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。2.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。實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、毫米刻度尺、彈簧、鉤碼若干、三角板、鉛筆、重垂線、坐標(biāo)紙?！緦?shí)驗(yàn)過程】一、實(shí)驗(yàn)步驟1.儀器安裝：如圖所示,將鐵架臺(tái)放在桌面上(固定好),將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上,在靠近彈簧處將刻度尺(最小分度為1mm)固定于鐵架臺(tái)上,并用重垂線檢查刻度尺是否豎直。2.測量與記錄：(1)記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對應(yīng)的刻度l0,即彈簧的原長。(2)在彈簧下端掛上鉤碼,待鉤碼靜止時(shí)測出彈簧的長度l,求出彈簧的伸長量x和所受的外力F(等于所掛鉤碼的重力)。(3)改變所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),要盡量多測幾組數(shù)據(jù),將所測數(shù)據(jù)填寫在下列表格中。記錄表：彈簧原長l0=

cm。次數(shù)內(nèi)容123456拉力F/N彈簧總長/cm彈簧伸長量/cm二、數(shù)據(jù)處理1.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。2.以彈簧的伸長量為自變量,寫出圖線所代表的函數(shù)表達(dá)式,并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義?！菊`差分析】1.系統(tǒng)誤差：鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確和彈簧自身重力的影響造成系統(tǒng)誤差。2.偶然誤差：產(chǎn)生原因減小方法彈簧拉力大小的不穩(wěn)定彈簧一端固定,另一端通過懸掛鉤碼來充當(dāng)對彈簧的拉力,待穩(wěn)定后再讀數(shù)彈簧長度測量不準(zhǔn)固定刻度尺,多測幾次描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)坐標(biāo)軸的標(biāo)度盡量大一些,描線時(shí)讓盡可能多的點(diǎn)落在線上或均勻分布于線的兩側(cè)【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)量差適當(dāng)大一些,從而使坐標(biāo)點(diǎn)的間距盡可能大,這樣作出的圖線準(zhǔn)確度更高一些。3.測彈簧長度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)測量,以免增大誤差。4.描點(diǎn)畫線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上,但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。5.記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力、彈簧的原長l0、總長l及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。6.坐標(biāo)軸的標(biāo)度要適中?！緦?shí)驗(yàn)改進(jìn)】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身重力的影響。1.一個(gè)方案是將彈簧穿過一根水平光滑的桿,在水平方向做實(shí)驗(yàn)。2.另一個(gè)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)驗(yàn)的精確度。3.利用計(jì)算機(jī)及傳感器技術(shù),將彈簧水平放置,且一端固定在傳感器上,傳感器與計(jì)算機(jī)相連,