2014金版教程物理大1轮复习[必修部分]实验2.pptVIP

;核心考点导学; 师说： 实验设计及实验数据处理是本实验考查的热点，图象法可有效消除偶然误差，也可方便地探究物理量间的关系.;【了解·实验目的】 1．探究弹力和弹簧伸长量的关系． 2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律． 【理解·实验原理】 1．如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．;2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x、F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系． 【知道·实验器材】 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线．;【熟习·实验步骤】 1．仪器的安装 如图所示，将铁架台放在桌面上(??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．操作与记录 (1)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0. (2)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. (3)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.;钩码个数;3.数据处理及分析 (1)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，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． (2)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．;(3)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． (4)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…… 得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．;【细辨·误差分析】 1．本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的，因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度． 2．弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源，所以，应尽量精确地测量弹簧的长度． 3．在F－x图象上描点、作图不准确．;【警惕·注意事项】 1．每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等． 2．弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的限度． 3．测量有关长度时，应区别弹簧原长L0、实际总长L及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系． 4．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小．; 5．描线的原则是，尽量使各点落在描出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线． 6．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位． 7．坐标轴的标度要适中;考向案例研究 ;例1　[2011·安徽理综卷]为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出．(g＝9.8 m/s2) ; (1)作出m－l的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为________N/m.; (一)解读审题视角 常见的图象问题有两类：(一)由图象分析规律；(二)由规律画图象，但解决问题的桥梁都是数学公式．本题是第一类．;(三)调用所学解题 (1)如下图所示　(2)0.259(0.248～0.262);(四)同类提升演练 某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下面挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g＝9.8 m/s2);钩码质量m/×102g;(1)根据所测数据，在所给的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x和钩码质量m的关系曲线． (2)根据所测数据和关系曲线可以判断，在________N范围内弹力大小和弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.;[解析]　(1)根据实验所测数据在坐标纸上进行描点，所作的图线如图所示．;[答案]　(1)图象见解析　(2)0～4.9　25;例2　[2010·浙江理综，21(Ⅰ)]在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为 m＝0.1 kg，取g＝10 m/s2)，并记录绳下端的坐标x加i(下标i表示挂在绳下端钩码个