实验3：探究弹力与弹簧伸长的关系 教学案.doc

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1、实验3：探究弹力与弹簧伸长的关系教学案实验3：《探究弹力与弹簧伸长的关系》学案姓名：班级：学号：一、实验冃的探究与的关系（验证定律）。二、实验设计（一）实验器材轻质弹簧（1根）、钩码（1盒）、、铁架台、、坐标纸、三角板.（-）实验原理%1如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力.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伸长量的关系.（三）关键的实验步骤三、数据处理四、考

2、点互动探究1.某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：2（重力加速度g=9.8m/s）（1）根据所测数据，在图示标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在范围内，弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定1.如图a所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹簧限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.（1）为完成实验，还需要的实验器材冇：;（2）实验屮需耍测量（记录）的物理量冇：;

3、（3）图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F・x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为N/m；图线不过原点的原因是■K考点1》实验原理及数据处理【例1】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方向（选填“水平”或“竖直”）；%1弹簧自然悬挂，待弹簧时，长度记为L0；弹簧下端挂上祛码盘时，长度记为Lx；在柱码盘中每次增加lOgfe码,弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表・：表中冇一个数值记录不规范，代表符号为,由表可知所用刻度尺的最小分度为;%1图示是该同学根据表中数据作的图，纵轴是祛码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（选

4、填“L0”或“Lx”）.④由图可知弹簧的劲度系数为N/m；通过图和表可知誌码盘的2质量为g（结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s）.【变式跟踪1】为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起來，在自由端挂上不同质量的祛码.实验测出了耘码质量m与弹簧长度I的相应数据，其对应点己在图屮标出.（g2=9.8m/s）%1作出m-I的关系图线；%1弹簧的劲度系数为N/m.K考点2H实验创新与拓展【例2】某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h二0.25m、且开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内），如图甲所示，如果本实验的长

5、度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度

6、,现要测出弹簧的原长10和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变I,作出F-I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10二—m；（3）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较.优点在于：;缺点在于：.【变式跟踪2】“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩码的质量均为m=20.1kg,取g=10m/s）,并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端的钩码个数），然

7、后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i,绳下X加i+X减i端坐标的平均值Xi=的数据如表所示.2（0同一橡皮绳的x力mx减i（填“大于‘‘或“小于”）；（2）同学的数据更符合实验要求（填“甲”或“乙5⑶选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k/N•m；（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？1.—个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图像如图所示•下列表述正确的是（）A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比1.一同学在探究弹簧弹力与

8、弹簧长度的关系时，将不同的钩码分别挂在竖直悬挂的弹簧的下端，钩码重量与相应的弹簧总长度数据如下表所示：（1）请在坐标纸上作出弹簧所受弹力F与弹簧总长L之间的关系图线.（2）由实验图线得到弹簧弹力与弹簧长度Z间的关系式为：第4题第6题第5题2.某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.（实验过程是