胡克定律实验.doc

3.3 胡克定律（实验探究弹力与弹簧伸长量关系） 学习目标1、知识与技能知道胡克定律（F=kx）2、过程与方法经历实验探究弹力的过程，了解科学研究的方法。3、情感态度与价值观在探究物理规律的过程中，感受学习物理的兴趣，通过生活中的弹力认识物理规律的价值。 学习过程 学习内容 学习方法复习巩固：1、 弹力产生条件： 2、 弹力与形变量关系： 新课学习：【实验目的】 探索弹力与弹簧伸长的定量关系，并学习所用的科学方法。 【实验器材】 弹簧一根（弹簧不宜过软，以免弹簧被拉伸时超出它的弹性限度） 相同质量的钩码四个毫米刻度尺一根铁架台一个（用来悬挂弹簧）【实验步骤】1.将弹簧悬挂在铁架台上，用毫米刻度尺量出弹簧的 。2.在弹簧下挂1个钩码，用毫米刻度尺量出此时弹簧的长度。 3.分别在弹簧下挂 2、3、4个钩码，依次量出相应的弹簧长度、。4.分别计算出在弹簧下挂1至4个钩码时弹簧的伸长量X= 。 5.以力为纵坐标，以 为横坐标，根据表中所测数据在坐标纸上描点。 6.按照坐标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在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。 【注意事项】1. 不要超出弹簧的 。2. 悬挂弹簧，测量弹簧的原长。实验数据记录表 弹簧的原长：l 0=_cm实验次数钩码质量（g/m）物体重力（N/G）弹簧的伸长后的长度（cm/L）弹簧的伸长量x/cm弹力的大小N / F150克0.05N2100克1.0N3200克2.0N4400克4.0N实验结论1、胡克定律的内容：在弹性限度内， 。2、胡克定律的公式： 【怎样描绘实验图线】处理实验数据的常用方法之一是图象法。运用图象法处理数据有许多优点，例如，能比较直观地表达物理规律，能够减小偶然误差对结果的影响，能够较方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理量数值。 （1）描绘图线时，一般以横坐标代表自变量，以纵坐标代表因变量，在轴的末端箭头旁注明代表的物理量及其单位。 （2）根据测量的数据，选取适当的坐标轴的标度（即每格所代表的量值），使横轴与纵轴的全长（表示数据的最大值的长度）接近相等，图线大约分布在正方形区域内，并尽可能使最小分度与测量的准确程度相一致，且测量的准确值在图上也能确切标出。（3）当图线不通过坐标原点时，坐标的原点可以不从零开始，这样可以使图线分布匀称。 （4）描点和连线。依据实验数据用削尖的铅笔在图上描点，用“”或“”符号标明。描线应该用直尺或曲线板，描出的线应是光滑的直线或曲线。因为测量值有一定的误差，图线不通过全部点是正常现象，连线时应尽量使图线通过或接近数据点，个别严重偏离的点应舍弃，应使其余的点尽量比较均匀地分布在图线两侧。小组讨论总结阅读教材独立思考例题解析【达标训练】 ：1、某同学在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中，按正确操作方法测出的数据如下表。他选择的轻质弹簧的原长是10cm，实验中弹簧的伸长始终未超过弹性限度。弹簧所受拉力F/N2.04.06.08.010.012.014.0弹簧的总长度l/cm11.0112.0112.9914.0015.0116.0016.99（1）若以拉力F为纵坐标，以弹簧的伸长x为横坐标，请你在图中描点并作出该弹簧的Fx图线。（2）(2)若以x为自变量，且F的单拉用N表示，x的单位用m表示，则上述图线所代表的函数为 。2、某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2。下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和 测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm170340510860103121实验中，L3和L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：。请你给出第四个差值：dA= cm。根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4表示的式子为： ，代入数据解得 cm。计算弹簧的劲度系数k N/m。（g取98m/s2）习题训练1.答案：（1）见答图1 （2）F=kx，其中k=200N/m或F=200x2.答案：（2）L5 L6 6.85(6.84-6.86) 14.05(14.04-14.06) 7.20(7.18-7.22) 1.75 28解析：读数时应估读一位，所以其中L5 、