第三章 实验 探究弹力与弹簧伸长量的关系.pptx

;学习目标 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系. 2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据. 3.能根据F－x、F－L图象求出弹簧的劲度系数．;; ;一、实验目的 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系. 2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据. 3.能根据F－x、F－L图象求出弹簧的劲度系数. 二、实验器材 弹簧、 、钩码、铁架台.;三、实验原理 1.如图1甲所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力 .如图乙，弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用 测出，其伸长量x可以用弹簧的长度减去弹簧的 来求得.;2.建立平面直角坐标系，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______ ____连接起来，根据实验所得的图象，就可探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.;四、实验步骤 1.将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧 状态时的长度L0，即原长.;4.计算出每次弹簧的伸长量x(x＝ )和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格.;五、数据处理 1.建立直角坐标系，以F为纵轴、x为横轴，根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线. 2.以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数. 3.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.;六、误差分析 1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差.为了减小误差，要尽量 测几组数据. 2.弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差，实验中应使用 弹簧.; ;一、实验原理及操作;(2)再增加钩码，重复上述的操作，得到多组数据.;(5)根据图线的特点，分析弹簧的弹力F与弹簧长度Lx的关系，并得出实验结论. 以上步骤中至少有三个不当之处，请将不合理的地方找出来并进行修正.;1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度. 2.测量长度时，应区别弹簧原长L0、实际长度L及伸长量x三者之间的不同，明??三者之间的关系.为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自然下垂状态，而不是平放在水平面上处于自然伸长状态. 3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位. 4.描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线. 5.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.;例2　某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系. (1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在_____方向(填“水平”或“竖直”).;(2)弹簧自然悬挂，待弹簧____时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.;(3)图3是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与____的差值(填“L0”或“Lx”).;(4)由图可知弹簧的劲度系数为____N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_____g.(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 N/kg);解析　由胡克定律F＝kx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，所以图线斜率即为弹簧的劲度系数;;例3　某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展，用直尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，刻度尺的零刻度线跟弹簧上端对齐，在弹簧的下部A处固定一个指针.如图4所示.挂上钩码，平衡后测出其长度L，令x＝L－L0.改变钩码个数，进行多次测量. (1)用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则如图所示的F-x图线， 你认为符合实际情况的是;解析　因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，然后把弹簧竖直悬挂起来后，由于自身重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应在x轴上有截距，C正确，A、B、D错误.;解析　如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，则在图象上x的变化量不变，得出弹簧的劲度系数与实际值相等. ; ;1.(实验器材及原理)(多选)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是 A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平 衡状态 C.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力