弹力与弹簧伸长的关系.ppt

《弹力与弹簧伸长的关系.ppt》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、1．实验目的(1)探究弹力和弹簧伸长的定量关系．(2)会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据．2．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大小相等．重力(2)用刻度尺测出弹簧在不同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间的关系．3．实验器材铁架台、、、钩码若干、三角板、、重垂线．平滑的曲线弹簧刻度尺坐标纸1．实验步骤(1

2、)按图安装实验装置．特别注意：靠近弹簧的毫米刻度尺要用重垂线检查是否竖直．(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0.(3)在弹簧下悬挂不同的钩码个数，换算成重力，重力的大小就等于弹簧的弹力大小，将数据依次填入表格，用F表示弹力，l表示弹簧的总长，x表示伸长量.次数项目1234567F/Nl/cmx/cm(4)根据测量数据画出Fx图象(以F为纵轴，以x为横轴)，按照Fx图象中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)．尝试写出曲线所代表的函数，首先尝试Fx是否为一次函数，如果不行则考虑二次函数或其他函数．

3、(5)得出结论．在实验误差范围内，应得出弹力的大小与弹簧的伸长量成正比，即F＝kx，其中k的单位由F和x的单位决定．(6)换用一根弹簧与上面的弹簧对比，在伸长量相同的情况下，弹力大的k越大，说明“k”反映了弹簧的“劲度”，从而充分认识k的物理意义．2．注意事项(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止．(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．(3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以减小误差．(4)描点画线时

4、，所描的点不一定都落在一条曲线上．但应注意：一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．(5)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．3．误差分析(1)钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差．(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差．【案例1】(2010·福建理综)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系．实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也均记下对应的橡皮

5、筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如图所示．从图象中可以得出________．(填选项前的字母)A．增挂钩时Δl与F成正比，而减挂钩码时Δl与F不成正比B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度【解析】本题意在考查学生的识图、用图能力．图中两条线都不是直线，故Δl与F不成正比，A项错；比较两条曲线可知，在拉力相等时，减挂钩码时橡皮

6、筋的伸长量大于增挂钩码时的伸长量，B、C项错，故D项正确。【答案】D【案例2】(2011届·济南测试)某同学用如图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：(重力加速度g取9.8m/s2)(1)根据所测数据，在下图所示的坐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________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的

7、劲度系数为________N/m.钩码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10－2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50【解析】本题主要考查用图象法处理数据的方法，以及根据实验结果(图象)判断分析实验结论的能力．(1)根据题目中所测量的数据进行描点，然后用平滑的曲线(或直线)连接各点，在连接时应让尽量多的点落在线上(偏差比较大的点舍去)．不在线上的点尽量平均分布在线的两侧，如图所示．