实验2探究弹力和弹簧伸长的关系ppt课件

1、实验二实验二 探求弹力和弹簧伸长的关系探求弹力和弹簧伸长的关系一、实验目的一、实验目的1探求弹力和弹簧伸长量之间的关系探求弹力和弹簧伸长量之间的关系2学会利用图象法处置实验数据学会利用图象法处置实验数据二、实验原理二、实验原理1如下图，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会如下图，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等码的重力大小相等2弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后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展计算这样就可以研讨的长度减去弹簧原来的长度进展计算这样就可以研讨弹簧的弹力和弹

2、簧伸长量之间的定量关系了弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了三、实验器材三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码假设干、三角板、坐标铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码假设干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔纸、重垂线、铅笔四、实验步骤四、实验步骤1如下图，将铁架台放在桌面上如下图，将铁架台放在桌面上(固定好固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在接近弹簧处将刻度尺在接近弹簧处将刻度尺(最小分度为最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺能否竖直，用刻度尺测出弹簧自刻度尺能否竖直，用刻度尺测出弹簧自然伸长形状时的长度

3、然伸长形状时的长度l0，即原长，即原长2如下图，将知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时丈量如下图，将知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时丈量弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里.1234567F/NL/cmx/cm3.改动所挂钩码的质量，反复前面的实验过程多次改动所挂钩码的质量，反复前面的实验过程多次4以弹力以弹力F(大小等于所挂钩码的重力大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长为纵坐标，以弹簧的伸长量量x为横坐标，用描点法作图按照图中各点的分布与走向，为横坐标，用描点法作图按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线尝试作出一条平

4、滑的曲线(包括直线包括直线)，所画的点不一定正好都，所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要留意使曲线两侧的点数大致均匀在这条曲线上，但要留意使曲线两侧的点数大致均匀5以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数首先尝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，假设不行那么思索二次函数试一次函数，假设不行那么思索二次函数6得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义常数的物理意义五、本卷须知五、本卷须知1所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性

5、限制要留意察看，适可而止制要留意察看，适可而止2每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标系上描的点每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标系上描的点适当稀一些，这样作出的图线准确适当稀一些，这样作出的图线准确3测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡形状时丈测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡形状时丈量，以免增大误差量，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，但应留意描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应留意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧一定要使各点均匀分布在曲线的两侧5记录数据时要留意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位记录数据时要留意弹力及弹簧伸长

6、量的对应关系及单位 六、误差分析六、误差分析1本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶尔误差本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶尔误差2弹簧竖直悬挂时，未思索弹簧本身重力的影响弹簧竖直悬挂时，未思索弹簧本身重力的影响3为了减小误差，要尽量多测几组数据为了减小误差，要尽量多测几组数据七、实验改良七、实验改良在在“探求弹力和弹簧伸长的关系的实验中，也可以不丈探求弹力和弹簧伸长的关系的实验中，也可以不丈量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线这样可防止因测函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线这样可防止因测弹簧

7、的自然伸长而带来的误差弹簧的自然伸长而带来的误差. (1)在在“探求弹力和弹簧伸长的关系的实验中，以下说探求弹力和弹簧伸长的关系的实验中，以下说法正确的选项是法正确的选项是 ()A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限制弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限制B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖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形状直位置且处于平衡形状C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量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拉力与伸长量之比相等

8、实验中应留意的问题实验中应留意的问题 AB(2)某同窗做某同窗做“探求弹力和弹簧伸长的关系的实验，他先把探求弹力和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，把LL0作为弹簧的伸长量作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧本身，这样操作，由于弹簧本身重力的影响，最后画出的图线能够是以下图中的重力的影响，最后画出的图线能够是以下图中的 ()C【解析】此题主要调查运用弹簧时应留意的问题，还有用【解析】

9、此题主要调查运用弹簧时应留意的问题，还有用图象法来描画弹簧的弹力与其伸长量间的关系图象法来描画弹簧的弹力与其伸长量间的关系(1)本实验中应以研讨的一根弹簧为实验对象，在弹性限制内本实验中应以研讨的一根弹簧为实验对象，在弹性限制内经过增减钩码的数目，以改动对弹簧的拉力，来探求弹力与经过增减钩码的数目，以改动对弹簧的拉力，来探求弹力与弹簧伸长的关系，所以选弹簧伸长的关系，所以选A、B.(2)思索弹簧本身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量思索弹簧本身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选，所以选C.【答案】【答案】(1)AB(2)C (2021广东理综，广东理综，34(2)某同窗探求

10、弹力与弹簧伸长量某同窗探求弹力与弹簧伸长量的关系的关系(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轴线和刻度尺都应在_方向方向(填填“程度或程度或“竖竖直直)(2)弹簧自然悬挂，待弹簧弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次添加；在砝码盘中每次添加10 g砝码，弹簧长度依次记为砝码，弹簧长度依次记为L1至至L6，数据如下表：，数据如下表：实验数据的处置实验数据的处置 竖直竖直稳定稳定表中有一个数值记录不规范，代表符号为表中有一个

11、数值记录不规范，代表符号为_由由表可知所用刻度尺的最小分度为表可知所用刻度尺的最小分度为_代表符号代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30L31 mm (3)以下图是该同窗根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，以下图是该同窗根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与横轴是弹簧长度与_的差值的差值(填填“L0或或 “Lx)Lx(4)由图可知弹簧的劲度系数为由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；经过图；经过图和表可知砝码盘的质量为和表可知砝码盘的质量为_g(结果保管结果保管2位位有效数字，重力加速

12、度取有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)4.9 10 【解析】【解析】(1)弹簧受砝码盘和砝码竖直方向的拉力，所以用弹簧受砝码盘和砝码竖直方向的拉力，所以用刻度尺丈量弹簧的长度及长度的变化时，为减小误差，弹簧刻度尺丈量弹簧的长度及长度的变化时，为减小误差，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向轴线和刻度尺都应在竖直方向(2)只需当弹簧稳定时，刻度尺读数才准确题中数据只需当弹簧稳定时，刻度尺读数才准确题中数据L3只只保管了小数点后一位，应与其他数据坚持一致，保管两位，保管了小数点后一位，应与其他数据坚持一致，保管两位，所以所以L3记录不规范数据小数点后的第一位为准确值，第二记录不规范数据小数点后的第

13、一位为准确值，第二位为估读值，所以刻度尺的精度为位为估读值，所以刻度尺的精度为0.1 cm1 mm，即最小分，即最小分度为度为1 mm.某学习小组经过实验知道：在弹性限制内，弹簧的弹某学习小组经过实验知道：在弹性限制内，弹簧的弹力力F的大小与弹簧的伸长的大小与弹簧的伸长(或缩短或缩短)量量x成正比，公式表示为成正比，公式表示为Fkx；并且不同的弹簧，其劲度系数；并且不同的弹簧，其劲度系数k也不同如今该学习也不同如今该学习小组将两根知劲度系数分别为小组将两根知劲度系数分别为k1、k2的弹簧的弹簧A和和B串接成一串接成一根新弹簧，并想经过实验确定新弹簧的劲度系数根新弹簧，并想经过实验确定新弹簧的劲

14、度系数k3与与k1、k2的关系的关系实验创新设计实验创新设计 乙同窗的猜测是对的乙同窗的猜测是对的 要将弹簧悬挂起来，需求实验器材铁架台；要丈量弹簧的长度，从而得到要将弹簧悬挂起来，需求实验器材铁架台；要丈量弹簧的长度，从而得到弹簧的形变量，需求用刻度尺弹簧的形变量，需求用刻度尺 1在“探求弹力和弹簧伸长的关系的实验中，有如下一些步骤 A在弹簧下端挂上一个钩码，察看指针所指位置，测出弹簧的伸长量x1B将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，察看弹簧指针所指位置，并记下该位置C在坐标纸上建立平面直角坐标系，以F为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度D将各组实验数

15、据在平面坐标上进展描点，察看点的分布与走势，用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象E将铁架台放在程度实验桌上，将金属横杆程度固定在铁架台上F给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码，分别察看指针所指的位置，测出对应的伸长量x2、x3G根据图象和数据做出结论并整理仪器实验中合理实验步骤排序为()AEBAFCDGBEBAFDCGCEBFCADG DEAFBCDGA 2(2021厦门模拟)如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象(如图乙)那么以下判别正确的选项是 ( )A弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正

16、比B弹簧长度的添加量与对应的弹力添加量成正比C该弹簧的劲度系数是200 N/mD该弹簧遭到反向压力时，劲度系数不变 BCD3(2021安徽合肥名校联考)某同窗在研讨性学习中，利用所学的知识处理了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内)，如图甲所示，假设本实验的长度丈量工具只能丈量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同窗经过改动挂钩码的个数来改动l，作出Fl变化的图线如图乙所示(1)由此图线可得出的结论是_；(2)弹簧的劲度系数为_N/m，弹簧的原长l0_m；(3)该同窗实验时，把弹簧程度放置与

17、弹簧悬挂放置相比较，优点在于：_；缺陷在于：_.在弹性限制内，弹力与弹簧的伸长量成正比 100 0.15 防止弹簧本身所受重力对实验的影响 弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦呵斥实验的误差4(2021山东潍坊模拟)某实验小组做“探求弹力和弹簧伸长量的关系的实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L04.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每添加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根据表中数据作出Fx图线(3)图线与x轴的交点坐标大于L0

18、的缘由是_. (2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k_N/m；50 弹簧本身重力的影响 5某同窗和他一同探求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，然后将最小分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50 g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的钩码时，指针表示的刻度数值记作L2；挂七个50 g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同窗已测出的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_.L5L6(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请他根据右图将这两个丈量值填入