高三物理一轮复习 第2章 第4讲实验(一)探究弹力与弹簧伸长量的关系　实验(二)验证力的平行四边形定则课件 新人教版.ppt

走向高考 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 物体间的相互作用 第二章 第一部分同步复习讲练 第4讲实验 一 探究弹力与弹簧伸长量的关系实验 二 验证力的平行四边形定则 第二章 考点体验 题型突破 学科特色素养 课时作业 2 3 4 1 实验目的1 探究弹力与弹簧伸长的定量关系 2 学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法 实验原理1 如图所示 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 探究弹力与弹簧伸长量的关系 2 用刻度尺测出弹簧在不同的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 根据实验所得的图象 就可探知弹力大小与伸长量的关系 实验器材轻质弹簧 一根 钩码 一盒 刻度尺 铁架台 重锤线 坐标纸 三角板 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 并用重锤线检查刻度尺是否竖直 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 注意事项1 实验过程中 注意拉力不要超过弹簧弹性限度 测量弹簧长度时 不要用手拉弹簧 在弹簧自然竖直状态去测量 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拟合这些点 3 做出直线之后 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 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 2 弹簧竖直悬挂时 未考虑弹簧自身重力的影响 3 为了减小误差 要尽量多测几组数据 实验目的验证力的合成的平行四边形定则 实验原理当两个力共同作用使橡皮条伸长到结点o 一个力作用也使橡皮条伸长到结点o时 这一个力就是前两个力的合力 实验器材方木板一块 弹簧秤两个 白纸 橡皮条一段 细绳套两个 图钉 若干 三角板 刻度尺 铅笔 验证力的平行四边形定则 实验步骤1 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上 2 用图钉把橡皮条一端固定在板上的a点 用两条细绳套系在橡皮条的另一端 3 用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套 互成角度地拉橡皮条 使橡皮条伸长 结点到达某一位置o 如图所示 注意事项1 弹簧秤是根据弹簧形变和外力成正比的原理制成的测量力的仪器 使用前要检查零点 观察测量范围 单位和最小分度值 并弄清测量时应读到的位数 通常估读到最小分度值的下一位 测量时要防止摩擦 注意不要超过测量范围 2 如果使用两个弹簧秤进行实验 在实验中除了应首先检查零点外 还需把两个弹簧秤的钩子互相钩住 平放在桌上反向拉动 看它们的示数是否总是相同 如果相同 则实验时就可以同时使用这两个弹簧秤读数 如果不相同 则应只用其中一个弹簧秤进行读数 每个分力或合力都用这个弹簧秤读数 3 本实验操作时应使橡皮条 细绳 弹簧秤都与木板平行 以保证它们都在同一个平面上 4 要使f 与f1和f2的共同作用等效 实验时必须保证橡皮条与细绳的结点前后两次停留在同一位置 5 这个实验由于仪器和作图等各种原因会产生一定的误差 即用作图法得出的合力f与f 不完全一致 如果相对误差在5 以下 则可认为实验是成功的 这里的相对误差是指f 与f的差值与f 的比 6 作图时 应先定出力的单位长度 并将此单位长度标注在图上 7 为使橡皮条有明显的伸长 两测力计应有较大的示数 同时合力不至于过小或过大 两测力计所拉线之间的夹角一般在60 120 之间较为合适 8 画力的图示时 应选定恰当的标度 尽量使图画得大一些 但也不要太大而画出纸外 要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力 命题规律根据实验结果总结出弹力和弹簧伸长的关系 f kx 实验中注意事项的考查 探究弹力和弹簧伸长量的关系 1 将表中数据补充完整 2 以n为横坐标 1 k为纵坐标 在图 b 给出的坐标纸上画出1 k n图象 命题规律该考点常以选择题或填空题在实验题中出现 常以考查实验的基本原理和实验步骤为主 验证 力的平行四边形定则 的实验探究 2014 江南十校联考 1 在 验证二力合成的平行四边形的定则 实验中 我们需要对使用的两只弹簧测力计进行校对 看两只弹簧测力计是否完全相同 校对的方法是 a 看两只弹簧测力计的外形是否一样 是否由同一厂家生产b 把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动 看两者示数是否完全相同c 把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动 看两者示数是否相同d 把两只弹簧测力计的钩子互钩着 任意地拉动 看两者示数是否完全相同 2 画平行四边形时 夹角大的画出的平行四边形就会准些 但不是夹角越大越好 夹角越大可能使合力越小 作图法求得的合力误差会较大 a错误 数据处理时我们需要画出力的大小和方向 所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响 但是并非越大越好 如果太大可能导致合力太大 只用一只弹簧测力计拉时 量程不够 b错误 弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响 只要弹簧不与外壳摩擦即可 c错误 在白纸中作图时 作出的是水