全国通用版2018高考物理大一轮复习第二章相互作用实验二探究弹力和弹簧伸长的关系课件.ppt

* 实验二　探究弹力和弹簧伸长的关系 实验基础 热点定位 跟踪训练 实验基础·理解落实 夯基础 ●注意事项 1.对钩码的要求 (1)所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度. (2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确. 2.测量与记录数据 (1)测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量. (2)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 3.画图像 描点画线时,所描的点不一定都落在一条线上,但应注意一定要使尽可能多的点落在线上,其余各点均匀分布在线的两侧. ●误差分析 1.弹簧测力计本身不够准确造成系统误差. 2.弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差. 热点定位·重点透析 通热点 热点一　实验原理与操作 【例1】 (2016·山东临沂模拟) (1)为完成实验,还需要的实验器材有　 .? (2)实验中需要测量的物理量有　 .? (3)图(乙)是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为　　　　 N/m.? (4)为完成该实验,设计的实验步骤如下: A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来; B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0; C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺; D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码; E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数; F.解释函数表达式中常数的物理意义; G.整理仪器. 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:　 .? ?核心点拨? (1)实验中需要确定弹簧的长度及弹簧的伸长量. (2)先测出不挂钩码时弹簧的自然长度l0,再测出悬挂钩码后弹簧的长度l,则x=l-l0. (3)F-x图线为直线,说明其斜率为一常数,该数值即为弹簧的劲度系数. 解析:(1)弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度都需要测量,因此还需要的实验器材为刻度尺. (2)实验中需要确定弹力的大小以及对应的弹簧的伸长量,因此,实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、所挂钩码的重力以及与之对应的弹簧的长度. (4)实验步骤顺序可简化为固定装置→测原长l0→测总长→作图像→猜想函数关系→联系实际得出结论→实验结束,所以操作步骤的顺序为CBDAEFG. 答案:(1)刻度尺　(2)弹簧原长、所挂钩码重力以及与之对应的弹簧长度　(3)200　(4)CBDAEFG 【教师备用】 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图(1)连接起来进行探究. 47.36 41.51 35.76 29.96 LB/cm 27.76 23.66 19.71 15.71 LA/cm 4 3 2 1 钩码数 (1)某次测量如图(2)所示,指针示数为　　　　cm.? (2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A,B的示数LA和LB如表.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为　　　　N/m(重力加速度g=10 m/s2).由表中数据　　　　(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.? 解析：(1)刻度尺的最小刻度是1 mm,且要估读到下一位,由图可以看出指针的示数为16.00 cm. (2)由表格可知弹簧Ⅰ的长度的变化量Δx1=4.00 cm,Δx2=3.95 cm, Δx3=4.10 cm,平均值Δx≈4.02 cm,由胡克定律可知k= ≈12.44 N/m.同理可以计算出弹簧Ⅱ的劲度系数. 答案:(1)16.00　(2)12.44　能 热点二　实验数据处理与误差分析 【例2】 某实验小组在探究弹力与弹簧伸长量的关系时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一个钩码均记下对应的弹簧长度x,数据记录如下表所示. 15.0 13.0 11.0 9.0 7.0 弹簧长度x/cm 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 弹力F/N 5 4 3 2 1 钩码个数 (1)根据表中数据在图中作出F-x图线; ?核心点拨? (1)将各组对应数据在坐标系中描点后过这些点作图线. 解析:(1)先将5组F,x的对应数据在坐标系中描点,然后用一条直线拟合这些点,如图所示. 答案:(1)见解析 (2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=　　　　 N/m;? (3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是