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《新人教版必修1高中物理第三章实验探究弹力与弹簧伸长量的关系 .pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系新知预习自主检测一、实验原理1.如图所示,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码受到的重力大小相等。弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去原长来求得。2.建立直角坐标系,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,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系。新知预习自主检测二、实验器材铁架台、毫米刻度尺(米尺)、轻弹簧、钩码(一
2、盒)、三角板、铅笔、坐标纸等。三、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.如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1。新知预习自主检测3.改变所挂钩码的质量,重复步骤2,记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…。4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格。新知预习自主检测1.正误辨析(1)实验要研究的是弹簧的弹力与弹簧长度的关系。()解析
3、本实验研究的是弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。答案×(2)每次实验时,所挂重物的重力与弹簧的弹力大小相等。()解析实验时,所挂钩码的重力与弹簧的弹力大小相等。答案√(3)弹簧的伸长量等于弹簧的长度与弹簧原长之差。()解析弹簧的伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长。答案√新知预习自主检测2.(多选)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,关于测量弹簧原长的操作步骤先后顺序,下列说法正确的是()A.先测量弹簧的原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量弹簧的原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧
4、的自身重力解析由于弹簧自身重力的影响,弹簧平放时的长度与竖直悬挂时的长度不同,竖直悬挂时长度更长一些。由于实验时弹簧始终处于竖直状态,故弹簧长度一直受自身重力的影响,所以测量原长时,应测量弹簧竖直悬挂时的长度,B、D项正确。答案BD探究一探究二随堂检测数据处理情景导引在“探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,所得数据如下表:怎样处理上面数据可以直观简洁地分析出弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系?要点提示以弹簧的弹力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,将对应的弹簧弹力与弹簧的伸长量在坐标系中描点,连接各点,得出弹力F随弹簧伸
5、长量x变化的图线。探究一探究二随堂检测知识归纳1.画F-x图象:建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作图。连接各点得出F随x变化的图线。2.写F-x的函数式:以弹簧的伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系。首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数。3.解释式中常数的物理意义:得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系式,解释函数表达式中常数的物理意义。探究一探究二随堂检测典例剖析例1某同学用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验。他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度,然
6、后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,分别测出指针所指刻度尺的刻度,所得数据列表如下(g取10m/s2):探究一探究二随堂检测(1)根据所测数据,在坐标纸(图乙)上画出弹簧指针所指刻度尺的刻度l与钩码质量m的关系图线。(2)根据l-m图线可计算出,该弹簧的劲度系数为N/m。(结果保留3位有效数字)探究一探究二随堂检测解析(1)描点作图,如图所示:答案(1)见解析图(2)58.3(56.5~58.5)探究一探究二随堂检测规律方法作图法作图方法:(1)选择坐标轴的合适标度;(2)描点,用平滑的曲线(或直线)将坐标纸上的各点
7、连结起来,若是直线,应使各点均匀分布于直线上或直线两侧,偏离直线太大的点应舍弃;(3)通过改变变量的方法,如把变量x改为,x2,…,把曲线变为直线,使图象更直观。探究一探究二随堂检测误差分析和注意事项情景导引为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线的原因是什么?要点提示在弹簧的弹性限度以内,弹力与形变量是成正比的,图象上端出现弯曲是因为拉力过大,超过了弹簧的弹性限度。
8、探究一探究二随堂检测知识归纳1.误差分析(1)读数和作图时会带来偶然误差。为了减小偶然误差,要尽量多测几组数据和规范作图。(2)弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差。为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧。2.注意事项(1)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超出弹簧的弹性限度。(2)测量长度时,应区别弹簧原长
