第8讲探究弹力和弹簧伸长

第8讲探究弹力和弹簧伸长

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1、第8讲探究弹力和弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则教学目标1.探究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的关系;2.验证力的平行四边形定则.难点:利用图象來研究物理问题一、探究弹力与形变的关系.(-)实验目的:1.探究弹力与弹簧的仲长量的定量关系.2.学会利用图彖研究两个物理量Z间的关系的方法.(-)实验原理:1.如图所示,弹簧在卜端悬挂钩码时会伸长,'卜衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等.

2、§2.用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立I

3、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7I

4、量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,_-1用平滑的曲线连接起来,根据实

5、验所得的图线,就可探知弹力•匸大小与伸长量间的关系・・(三)实验器材轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸.(四)实验步骤:1•如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检杳刻度尺是否竖直.2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度Lo.3.在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧卜"端所对应的刻度Li.4.用上面方法,记下弹簧下端挂钩码个数刻度伸长fitX弹力F0•LoNrI?2个、3个、4个钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2:.L12Li=Lt=X

6、=L

7、—Lo=L2—L

8、oF,=3:、L4……,并将所得数据记录.3Li==Lj—LoF3=在表格屮.8■■•■••■■■■■5•用xn=Ln-Lo计算出弹簧6x«=L<—LoFg=挂1个、2个、3个钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填人表格.(五)注意事项1.给弹簧施加拉力不要太大,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。2.连线时:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;二、验证平行四边形定则实验口的:验证平行四边形定则实验器材:方木板一块,测力计两个,细绳两段,橡皮条一段,白纸,铅笔,亥IJ度尺,

9、量角器,图钉(三)实验步骤:1.把橡皮条的一端同定在板上的A点.2.用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到0点(如图2・1)3.用铅笔记卞0点的位置,画下两条细绳的方向,并记卞两个测力计的读数.4.在纸上按比例作出两个力F】、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F。5.只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置0点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F的图示,比较F与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同.6.改变R和F2的夹角和大小,再做两次.注意事项1・测力计使用前要校准零点

10、。2.弹簧伸t方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.2.同一次实验屮,橡皮筋结点0位置一定要相同。3.拉橡皮条的细线要长些。例题1,某同学和你一起探究弹力和弹赞伸长的关系,并测弹簧的劲度系数匕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厶),弹簧下端挂-•个50g的琏码时,指针指示的刻度数值记作Li;弹簧下端挂两个50g的耘码时,指针指示的刻度数值记作厶2;……;挂七个50g的磁码时,指针指示的刻度数值记作厶7・①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

11、时有误,它们的代表符号分别是和.测量记录表:代表符号5厶1厶2厶3U厶5厶6厶7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1②实验中,厶3和厶2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.①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,分别计算出了三个并值:〃]=厶4—厶)=6.90cm,〃2=厶—乙i=6.90cm,〃3=厶6一乙2=7.00cm・请你给出第四个差值:d4==cm.②根据以上差值,可以求出每增加50gJi£码的弹簧平均伸长量△厶□用d】、d2、〃3、〃4表示的式子为:△厶=,代入数据解得A厶=cm・③计算弹簧的劲度系数k=N

12、/m・(g取9.8m/s2)例题2,有同学利用如图的装置來验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个勾码的重量相等,当系统达到平衡时,根据勾码个数读出三根据绳子的拉力Toa>Foa和Tg,冋答下列问题:(1)改变勾码个数,实验能完成的是()A.勾码的个数N、=Nf2,心4B.勾码的个数M=M=3,2=4C.勾码的个数N=N2=N3=4D.勾码的个数M=3,WN3=5(2)在拆下

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