毫米刻度尺菜单知能演练要点归纳典例探究LK.PPT

菜 单 知能演练 要点归纳 典例探究 LK · 物理（福建专用） 实验二　探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1．探究弹力和弹簧伸长的关系． 2．学会用图象处理物理量之间的关系． 二、实验原理 图2－4－1 1．如图2－4－1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． 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．仪器的安装 如图2－4－2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．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． (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，但要注意使用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…… (5)解释函数表达式中常数的物理意义． 五、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弹性限度． 3．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． 4．描线的原则是，尽量使各点落在描画出的线上，少数点应均匀分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线． 六、误差分析 1．本实验的误差来源之一是因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，测量时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． 七、实验改进 1．在实验中，也可以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力与弹簧长度的关系图线．这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差． 2．实验中也可以用弹簧秤拉弹簧，通过弹簧秤读出弹簧的弹力． (2010·浙江高考)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，然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i(X加i、X减i中的下标i表示挂在绳下端的钩码个数)，绳下端坐标的平均值Xi＝(X加i＋X减i)/2的数据如下表： 　(1)同一橡皮绳的X加i________X减i(大于或小于)； (2)________同学的数据更符合实验要求(甲或乙)； (3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m)； (4)为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？ 【解析】　通过审题可以发现，本题除了考查“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验的原理，还着重考查对实验数据的处理能力、实验现象的分析能力． (1)因为橡皮绳伸长后不能完全恢复到原来的长度，所以同一橡皮绳的X加i小于X减i；(2)由题中给出的数据计算出橡皮绳的改变量(Xn－X1)，分析数据不难发现，乙同学的数据基本上是按照等差递增，因此乙同学的数据更符合实验要求；(3)选择乙同学的数据作出图象，可得k乙＝57～70(N/m)；(4)为了更好地测量劲度系数，应尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量的误差． 【答案】　(1)小于　(2)乙　(3)由所给数据得改变量如下表所示 选择乙同学的数据作图，由图可得k乙＝57～70(N/m) (4)尽可能使橡皮绳的伸长在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量的误差. (2012·泉州模拟)以下是一位同学做“探究弹簧形变与弹力的关系”的实验． (1