- 1、本文档共46页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第四单元 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1.探究弹力与弹簧伸长的定量关系. 2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据的科学方法. 二、实验原理 1.弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关.沿着弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的. 2.用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等. 3.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了. 三、实验器材 轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,毫米刻度尺. 四、实验步骤 1.如图1所示,将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将毫米刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直. 2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0. 3.在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度L1. 4.用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4、…,并将所得数据记录在表格中. 5.用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格. 6.根据所测数据在坐标纸上描点,最好以弹簧弹力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标. 7.按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线).所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同. 8.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数…… 9.解释函数表达式中常数的物理意义. 五、注意事项 1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸,超过弹簧的弹性限度. 2.要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据. 3.本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点. 4.如果实验中不用弹簧的伸长而用弹簧的总长为横坐标,得到的不是正比例函数,关系较为复杂,因此最好用弹簧的伸长为横坐标. 5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 六、误差分析 1.钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差. 2.画图时描点及连线不准确也会带来误差. 【例1】 下表是某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中所测的几组数据. (1)请你在图2中的坐标纸上作出F-x图线. (2)写出曲线所代表的函数式. (3)解释函数表达式中的常量的物理意义. (4)若弹簧的原长为40 cm,并且以弹簧的总长为自变量,请你写出它的函数式. 解析:(1)根据表中数据描点,按照图中各点的分布与走向,应作出一条直线,使直线两侧的点数大致相同,这样可以减少偶然误差,如图3所示: 图3 (2)设直线斜率为k,由数学知识知,F=kx+C.在直线上取较远的两点(可以减少误差),如点(9.80,2.0)与(2.30,0.5),并代入上式得k=0.2 N/cm,C=0.04 N,所以函数表达式为:F=(0.2x+0.04) N. (3)由F=kx+C知,当x=0时,F=C,因此,式中常数C表示弹簧的重力为0.04 N. 若忽略弹簧的重力,则F=kx.因此,式中常数k=F/x表示使弹簧形变单位长度时弹簧的弹力,即劲度系数. (4)设弹簧的总长为Lx,则F=kx+C=k(Lx-40)+C=(0.2Lx-7.96) N. 答案:(1)见图3 (2)(0.2x+0.04) N (3)弹簧的重力为0.04 N (4)(0.2Lx-7.96) N 【例2】 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k,做法是:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7. (1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是______和______. (2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据图4所示将这两个测量值填入记录表中. (3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值: d1=L4-L0=6.90 cm;d2=
您可能关注的文档
- 数控机床的刀具课件.ppt
- 热力设备安装及检修课件.ppt
- 热力学过程分析及其计算课件.ppt
- 热力学基础(07级)课件.ppt
- 热力学平衡的基本概念课件.ppt
- 热力学统计第9章_系综理论课件.ppt
- 热流道模具设计课件.ppt
- 数控机床的典型结构课件.ppt
- 数控机床的结构设计与总体布局课件.ppt
- 数控机床的气、液压系统课件.ppt
- 北师大版小学数学三年级上册《寄书》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《雪孩子》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《八角楼上》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《长方形周长》教学设计.docx
- 北师大版小学数学三年级上册《丰收了》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《夜宿山寺》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《风娃娃》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《朱德的扁担》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《难忘的泼水节》教学设计.docx
- 统编版(部编版)语文二年级上册《纸船和风筝》教学设计.docx
文档评论(0)