2019_20学年高中物理第三章相互作用实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系课件新人教版必修.pptx

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1、实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系第三章相互作用学科素养与目标要求1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.3.能根据F－x、F－l图象求出弹簧的劲度系数.科学探究：技能储备明确原理提炼方法题型演练学以致用实训演练达标检测检测评价达标过关内容索引NEIRONGSUOYIN技能储备明确原理提炼方法01弹簧、_______、钩码、铁架台、坐标纸实验器材一刻度尺1.弹簧弹力F的确定：弹簧下端悬挂钩码，静止的钩码处于平衡状态，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F＝mg.2.弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧

2、的长度l都可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0.3.图象法处理实验数据：作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图象，根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系.实验原理二1.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_________状态时的长度l0，即原长.实验步骤三图12.如图1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l1.3.改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5….自然伸长4.计算出每次弹簧的伸长量x(x＝______)和弹簧受到的拉力F

3、(F＝mg)，并将数据填入表格.次数1234567F/N0l/cmx/cm0l－l01.建立直角坐标系，以F为纵轴，x为横轴，根据测量数据在坐标纸上描点作出F随弹簧伸长量x变化的图线，如图2所示.数据处理四图22.以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，避免超出弹簧的弹性限度.2.测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系.为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧

4、原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自然下垂状态，而不是平放在水平面上处于自然伸长状态.3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位.4.描点作图时，应使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直线.5.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.注意事项五题型演练学以致用实训演练02例1以下是某同学所进行的“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验步骤：(1)将一个弹簧的上端固定在铁架台上，竖直悬挂起来，在弹簧下端挂一个钩码，记下钩码的质量m1，此时弹簧平衡，弹力大小为F1＝m1g，用刻度尺测量出此时弹簧的长度l1

5、，并记录到表格中.实验原理及操作一解析中还应该测出弹簧的原长l0，此时应在不挂钩码的情况下，让弹簧保持自然下垂状态，用刻度尺测量出从悬点到弹簧下端的长度即为l0；答案见解析(3)以力F为纵坐标，以弹簧长度lx为横坐标，根据所测的数据在坐标纸上描点.答案见解析解析建立坐标系时应该以弹簧的形变量为横坐标，因为探究的是弹力与弹簧伸长量的关系；(2)再增加钩码，重复上述的操作，逐渐增加钩码的重力，得到多组数据.(5)根据图线的特点，分析弹簧的弹力F与弹簧长度lx的关系，并得出实验结论.以上步骤中有三个不当之处，请将不合理的地方找出来并进行修正.答案见解析解析应分析弹

6、力与弹簧伸长量的关系.(4)按坐标纸上所描各点的分布与走向，作出一条平滑的曲线(或直线).例2(2019·北京人大附中期中)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图3甲所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺设置在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，测出弹簧相应的总长度.每只钩码的质量都是10g.实验数据见下表.(g取10N/kg)实验数据的处理及误差分析二图3钩码质量m/g01020304050弹簧总长度l/cm3.003.5

7、04.004.505.005.50弹力大小F/N00.10.20.30.40.5(1)关于本实验，下列说法正确的是________.A.悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量C.在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态D.在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度√√√钩码质量m/g01020304050弹簧总长度l/cm3.003.504.004.505.005.50弹力大小F/N00.10.20.30.40.5(2)根据上述实验数据，在图乙所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系

8、图象，并求出该弹簧的劲度系数k＝_____N/m.答