弹力实验学案(教师版带答案)

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1、【课题】实验：探究弹力与弹簧伸长的关系（教师用）班级姓名学号［目标定位］1.探究弹力与弹费伸长量之间的关系.2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据.3.能根据F-x.F-1图像求出弹簧的劲度系数.戸预习导学善梳理・识记・点拨1.实验原理（1）如图1所示，在弹簧F端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产牛的弹力与所挂钩码受到的重力人小相等.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町以用弹簧的长度减去原长來求得.图1（2）建立肓•角坐标系，以纵坐标表示弹力人小F,以横坐标表示弹簧的伸长呆x,

2、在坐标系中描出实验所测得的各组（兀，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线，就町探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.想一想：在探究弹赞的形变少外力的关系的实验小，测量原长水平放置•竖直放置有什么区别？答案水平放置的原长小于竖直放置的原长.竖直放置时，弹簧自身重力把弹簧拉氏了，所以测得的原长人.2.实验器材轻弹簧、钩码（一盒）、刻度尺、铁架台、坐标纸.h课堂讲义全理解•深化•探究一、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧口然伸长状态吋的长度A）,即原长.2.如图1乙所

3、示，在弹簧下端挂质量为加的钩码，测岀此时弹簧的长度厶，记录®和厶.3.改变所挂钩码的质量，重复2步骤，记录加2、加3、加4、加5、…和相应的弹簧长度?2、厶、【4、〔5、….4.计算出每次弹簧的伸长®xU=/-/o）和弹簧受到的拉力F（F=mg）,并将数据填入表格.1234567F/N0//cmx/cm0二、数据处理1.建立直介坐标系，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随弹簧伸长量兀变化的图线.2.以弹簧的伸长量x为自变量，写岀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

4、行则考虑二次两数.3.得岀弹力尸和弹簧伸长量兀之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.三、误差分析1.读数和作图时会带來偶然误差.为了减小偶然误差，要尽量多测儿组数据.2.弹簧竖肓悬挂时，未考虑弹簧H身重力的影响会带来系统课差.为了减小该系统谋差，实验中应使用轻质弹簧.四、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.测最长度时，应区别弹簧原长/。、实际长度/及伸长最兀三者之间的不同，明确三者之间的关系.3.记录数据时要注意弹力F及伸长量兀的对应关系及单位.4.描点作图吋，应使

5、尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或肓线.典例精析【例1】（1）在“探究弹力和弹费伸长量之间的关系”的实验中，以卞说法正确的是（）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吋，应竖直悬挂弹赞，挂在弹簧下端的钩码应处丁•静止状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用儿个不同的弹簧，分别测出它们所受的拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量之比相等⑵实验屮其同学先把弹簧放在水平桌面上使具白然伸展，用直尺测出具长度厶°,再把弹簧竖直悬

6、挂起來，挂上钩码，平衡后测出其长度厶令兀=厶一厶).改变钩码数，进行多次测量，用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则如下所示的F-x图线，你认为符合实际情况的是()kXF/X.F/XFCA0B0c6D解析⑴实验时弹簧被拉伸的长度不能超出它的弹性限度，A正确；要使弹簧的弹力等于眩码重力的大小，应竖直悬挂弹簧，且要使弹簧下端的钩码处于静止状态，B正确；弹簧的伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长，C错误；不同的弹簧的劲度系数不同，所以拉力与伸长量之比不相等，D错误.(2)因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，然后把弹簧竖

7、直悬挂起来后，由于弹簧自身重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上的截距，C正确，A、B、D错误.答案(1)AB(2)C【例2】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在(填“水平”或“竖直”)方向.(2)弹簧白然悬挂，待弹簧时，长度记为厶°;弹簧下端挂上祛码盘时，长度记为厶•；在祛码盘中每次增加10g祛码，弹簧长度依次记为厶至厶6•数据如下表.代表符号L()Avl2I八/•4As厶6数值(cm)25.3527.3529.3531.30

8、33.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为.rfl表可知所川刻度尺的最小分度为(3)图2是该同学根据表中数据作的图，纵轴是祛码的质最，横轴是弹簧长度与(填“厶)”或“厶”)的差值.m!(x10"3kg)⑷由图可知弹簧的劲度系数为N/m；通过图和表可知祛码盘的质量为g」结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8m/s2）解析⑴为保证弹簧的形变只由减码和磁码