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《新人教版高考物理大一轮复习实验二探究弹力和弹簧伸长的关系.pptx》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、实验二探究弹力和弹簧伸长的关系实验溯本求源│实验热点探究│课时巩固训练│教师备用习题一、实验目的1.探究弹力与的定量关系.2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据.二、实验原理1.弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关.沿着弹簧伸长的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是的.2.用悬挂法测量弹簧的弹力所运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力大小这一原理.弹簧伸长量相等相等实验溯本求源3.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算,这样
2、就可以探究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.三、实验器材轻质弹簧(一根)、钩码(一盒)、铁架台、铅垂线、坐标纸、.毫米刻度尺实验溯本求源四、实验步骤1.如图S2-1所示,将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(分度为1mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直.2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0.3.在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码后,记下弹簧下端所对应的刻度L1.铅垂线实验溯本求源图S2-1静止4.用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时弹簧下端所对应
3、的刻度L2、L3、L4……并将所得数据记录在表格中.5.用xn=Ln-L0计算出弹簧下端挂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,将所得数据填入表格.实验溯本求源钩码个数0123…6刻度…伸长量x…弹力F…6.根据所测数据在坐标纸上描点,最好以为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标.7.按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线).所描的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同.8.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所
4、代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数……9.解释函数表达式中常数的物理意义.实验溯本求源弹簧弹力热点一实验原理与实验操作实验热点探究例1在“探究弹力和弹簧伸长量的关系并测量弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图S2-2甲所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测量相应的弹簧的总长度.图S2-2实验热点探究(1)某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在图乙中,请作出F-L图线.(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=
5、cm,劲度系数k=N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况,帮他设计一个记录实验数据的表格.(不必填写实验测得的具体数据)(4)该同学实验时,把弹簧水平放置,与弹簧竖直悬挂相比较:优点在于:;缺点在于:.实验热点探究[答案](1)如图所示(2)5.020(3)略(4)可以避免弹簧自身重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差实验热点探究实验热点探究实验热点探究■要点总结(1)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸而超过弹簧的弹性限度.(2)要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据.热点二数据处理
6、与误差分析实验热点探究例2[2018·南平模拟]某实验小组用如图S2-3所示的装置测量弹簧的劲度系数k.每当挂在弹簧下端的钩码(每个钩码质量均为m=50g)处于静止状态时,用刻度尺测出对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:图S2-3所挂钩码个数n123456Ln/cm10.1813.0914.5816.0817.54实验热点探究(1)表格中第二组数据的弹簧长度如图所示,则弹簧长度为cm.(2)用所学知识尽量精确计算出每挂一个钩码弹簧伸长量ΔL=cm,并由ΔF=kΔL计算出弹簧的劲度系数k=N/m.(g取9.
7、8m/s2,结果保留三位有效数字)实验热点探究[答案](1)11.60(2)1.4833.1实验热点探究■要点总结1.图像法处理实验数据的要点(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.(2)以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数.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.实验热点探究2.实验数据处理的方法(1)列表法:将测得的F、x填入设计好的表格中,可
8、以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的.(2)图像法:以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据对应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线.(3)函数法:弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系.课时巩固训练1.[2018·太原期末]在“探究弹力与弹簧伸
