2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)二探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系學(xué)案

PAGE2-探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系試驗(yàn)過程1.儀器安裝:如圖所示,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1mm)固定于鐵架臺上,2.測量與記錄:(1)登記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)變更所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)上述試驗(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l/cm彈簧伸長量x/cm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變更的圖線。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,并說明函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。誤差分析1.系統(tǒng)誤差:鉤碼標(biāo)值不精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)生緣由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)落在線上或勻稱分布于線的兩側(cè)留意事項(xiàng)1.安裝試驗(yàn)裝置:要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。2.不要超過彈性限度:試驗(yàn)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.盡量多測幾組數(shù)據(jù):要運(yùn)用輕質(zhì)彈簧,且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。4.視察所描點(diǎn)的走向:不要畫折線。5.統(tǒng)一單位:記錄數(shù)據(jù)時(shí)要留意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。試驗(yàn)改進(jìn)本試驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來自彈簧的重力,所以改進(jìn)試驗(yàn)的思路應(yīng)當(dāng)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,在水平方向做試驗(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)的相對誤差來提高試驗(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,對彈簧施加變更的作用力(拉力或推力