实验2　探究弹簧弹力与形变量的关系.pptx

第二章;夯实双基;基础梳理;3．实验器材

轻质弹簧(1根)、钩码(1盒)、_______、铁架台、________、坐标纸、三角板．

4．实验步骤

(1)如图所示，将铁架台放于桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上，

并用重垂线检查刻度尺是否________.

(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________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，若不行，则考虑二次函数．

(9)解释函数表达式中常数的物理意义．;5．数据处理

(1)图像法：根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上描点，以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的伸长量x为横轴，根据描点的情况，作出一条经过原点的直线．

(2)列表法：将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发现在实验误差允许的范围内，弹力与弹簧伸长量的比值是一常数．

(3)函数法：根据实验数据，找出弹力与弹簧伸长量的函数关系．

;6．注意事项

(1)实验过程中，注意拉力不要超过弹簧____________.测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧____________状态去测量．

(2)强调实验的探索性，即实验前并不知道弹力和弹簧的伸长有什么关系，如果是验证性实验，在坐标纸上描点以后所作直线的根据就是所验证的规律，但这是个探索性实验，实验前并不知道这个规律，所以描点以后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???合这些点．

(3)作出直线之后，要用初中学过的正比例函数(一次函数)的知识写出直线所代表函数解析式，即写出F＝kx.然后选定一组F和x，从而确定k的值．但这个实验的重点在于它的探索性，比例系数的精确度不是重点．;(4)要认识系数k的物理意义，即在伸长量一定时k越大，弹力也越大，它反映了弹簧的“劲度”．

(5)使用弹簧的伸长数据时应采用(l－l0)，即弹簧长度变化量．如果实验中不用弹簧的伸长而用弹簧的总长，得到的不是正比例函数．

7．误差分析

(1)本实验误差的主要来源为________和________时的偶然误差．

(2)弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧____________的影响．

(3)为了减小误差，要尽量多测几组数据．;素养发展;某同学欲做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，有铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码．

(1)实验中还需要的测量工具是__________________.;

;(4)若某同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列选项中的_____.

;利用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的实验．所用的钩码每只的质量为30g．实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后依次测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中．(弹簧始终未超过弹性限度，取g＝10m/s2)

;(1)实验需要的器材，除铁架台、弹簧、钩码若干、坐标纸、重垂线、铅笔之外，还需要的一件器材是__________________.;(2)根据表中所列6组数据，在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线．;解析：图线的斜率表示弹簧的劲度系数，k≈27N/m.;本实验一般是在教材实验原理的基础上设计新情景进行考查，因此，要在教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题．

;实验器材

的改进;某同学用图甲装置探究两根相同弹簧甲、乙串联后总的劲度系数与弹簧甲劲度系数的关系．他先测出不挂钩码时弹簧甲的长度和两弹簧的总长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，记录数据填在下面的表格中．

;(1)关于本实验操作，下列说法中正确的是_____.

A．悬挂钩码后立即读数

B．钩码的数量可以任意增减