【优化方案】高考物理总复习 实验二 探究弹力与弹簧伸长的关系课件 新人教版必修1.ppt

实验二探究弹力与弹簧伸长的关系 实验目的1 探究弹力与弹簧伸长的定量关系 2 学会利用列表法 图象法研究物理量之间的关系 实验原理1 弹簧受力会发生形变 形变的大小与受到的外力有关 沿着弹簧的方向拉弹簧 当形变稳定时 弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的 注 弹簧质量不计 2 用悬挂法测量弹簧的弹力 运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等 3 弹簧的长度可用刻度尺直接测出 伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算 这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系 即寻求f kx的关系 实验器材弹簧 毫米刻度尺 铁架台 钩码若干 坐标纸 实验步骤1 将弹簧的一端挂在铁架台上 让其自然下垂 用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0 即原长 2 如图2 4 1所示 将已知质量的钩码挂在弹簧的下端 在平衡时测量弹簧的总长度并测出钩码的重力 填写在记录表格里 图2 4 1 3 改变所挂钩码的质量 重复前面的实验过程多次 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 3 得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系 解释函数表达式中常数的物理意义 误差来源1 弹簧长度的测量误差 2 描点画线的作图误差 注意事项1 所挂钩码不要过重 以免弹簧被过分拉伸 超出它的弹性限度 要注意观察 适可而止 2 每次所挂钩码的质量差尽量大一些 从而使坐标上描的点尽可能稀 这样作出的图线更精确 3 测弹簧长度时 一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量 以免增大误差 4 描点画线时 所描的点不一定都落在一条曲线上 但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧 5 记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位 1 在 探究弹力与弹簧伸长的关系 的实验中 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 用直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 探究弹力与弹簧伸长的关系 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图2 4 2中的 图2 4 2 解析 本题主要考查使用弹簧时应注意的问题 还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系 1 实验中应以所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来改变对弹簧的拉力 以探索弹力与弹簧伸长的关系 并且拉力和重力平衡 所以选a b 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 ab 2 c 某同学用如图2 4 3所示的装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的实验 他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度 图2 4 3 然后在弹簧下端挂上钩码 并逐个增加钩码 测出指针所指的标尺刻度 所得数据列表如下 重力加速度取g 9 8m s2 1 根据所测数据 在如图2 4 4所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线 图2 4 4 2 根据所测得的数据和关系曲线可以判断 在 n范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律 这种规格的弹簧的劲度系数为 n m 解析 1 根据题目中所测量的数据进行描点 然后用平滑的曲线 或直线 连接各点 在连接时应让尽量多的点落在线上 偏差比较大的点舍去 不在线上的点尽量平均分配在线的两侧 如图2 4 5所示 图2 4 5 答案 1 见解析图 2 4 925 用纳米技术处理过的材料叫纳米材料 其性质与处理前相比会发生很多变化 如机械性能会成倍地增加 对光的反射能力会变得非常低 熔点会大大降低 甚至有特殊的磁性质 现有一种纳米合金丝 欲测出其伸长量x与所受拉力f 长度l 截面直径d的关系 1 测量上述物理量需要的主要器材是 等 2 若实验中测量的数据如下表所示 根据这些数据请写出x与f l d间的关系式 x 若用到比例系数 可用k表示 3 在研究并得到上述关系的过程中 主要运用的科学研究方法是 只需