高中物理 第三章 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系课件 新人教版必修1.ppt

实验 探究弹力和弹簧伸长的关系 1 探究弹簧弹力和弹簧伸长量的定量关系2 学会用图像处理实验数据的方法 1 弹簧的弹力f的测量 弹簧下端悬挂的钩码静止时 弹力大小与所挂钩码的重力大小相等 即f mg2 弹簧的伸长量x的确定 弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出 弹簧的伸长量x l l03 作出弹簧弹力f与弹簧伸长量x的关系图像 根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系 铁架台 弹簧 毫米刻度尺 钩码若干 坐标纸 铅笔等 一 实验步骤1 按图示安装实验装置 记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长度l0 2 在弹簧下悬挂一个钩码 平衡时记下弹簧的总长度 并记下钩码的重力 3 增加钩码的个数 重复上述实验过程 将数据填入表格 以f表示弹力 l表示弹簧的总长度 x l l0表示弹簧的伸长量 二 数据处理1 以弹力f 大小等于所挂钩码的重力 为纵坐标 以弹簧的伸长量x为横坐标 用描点法作图 连接各点 得出弹力f随弹簧伸长量x变化的图线 2 以弹簧伸长量为自变量 写出曲线所代表的函数 首先尝试正比函数 如果不行再依次尝试反比函数 二次函数等 3 得出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系 研究并解释函数表达式中常数的物理意义 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 要尽量多测几组数据 2 弹簧竖直悬挂时 弹簧自身的重力会带来系统误差 为了减小误差 实验中应使用轻质弹簧 1 所挂钩码不要过重 以免超出弹簧的弹性限度 2 测弹簧长度时 一定要把弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量 3 记录数据时要注意弹力和弹簧伸长量的对应关系及单位 4 描点画线时一定让尽量多的点落在曲线上 不在曲线上的点均匀分布在曲线的两侧 5 尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响 热点1实验误差及注意事项 典例1 1 在 探究弹力和弹簧伸长量的关系 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 得出拉力与伸长量之比相等 2 某同学做 探究弹力和弹簧伸长量的关系 的实验 他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 标准解答 1 本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象 在弹性限度内通过增减钩码的数目 以改变对弹簧的拉力 实验时弹簧要处于竖直位置 故a b正确 弹簧的伸长量为弹簧拉长后的长度与原长的差 故c错误 对于不同的弹簧 其所受拉力与伸长量之比是不同的 故d错误 2 由于考虑弹簧自身重力的影响 当不挂钩码时 弹簧的伸长量x 0 所以选c 答案 1 a b 2 c 热点2实验数据处理 典例2 2012 广东高考 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 选填 水平 或 竖直 方向 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10g砝码 弹簧长度依次记为l1至l6 数据如表 表中有一个数值记录不规范 代表符号为 由表可知所用刻度尺的最小分度为 3 如图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 选填 l0 或 lx 的差值 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 重力加速度取9 8m s2 标准解答 2 测量仪器是10分度的 需要估读到最小精度的下一位 则此刻度尺的最小精度应为1mm 故l3读数错误 3 横轴表示的是弹簧相对挂砝码盘状态的形变量 故为弹簧长度与lx的差值 4 由mg