（学习方略）2013-2014高中物理 第三章 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系课件 新人教版必修1

课件17张PPT。实验:探究弹力和弹簧伸长的关系1.探究弹簧弹力和弹簧伸长量的定量关系
2.学会用图像处理实验数据的方法 1.弹簧的弹力F的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时，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与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x=l-l0
3.作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸、铅笔等 一、实验步骤
1.按图示安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长度l0。2.在弹簧下悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度,并记下钩码的重力。
3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格。以F表示弹力,l表示弹簧的总长度,x=l-l0表示弹簧的伸长量。二、数据处理
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.以弹簧伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数。首先尝试正比函数,如果不行再依次尝试反比函数、二次函数等。
3.得出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,研究并解释函数表达式中常数的物理意义。1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差。为了减小误差,要尽量多测几组数据。
2.弹簧竖直悬挂时,弹簧自身的重力会带来系统误差。为了减小误差,实验中应使用轻质弹簧。1.所挂钩码不要过重,以免超出弹簧的弹性限度。
2.测弹簧长度时,一定要把弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量。
3.记录数据时要注意弹力和弹簧伸长量的对应关系及单位。
4.描点画线时一定让尽量多的点落在曲线上,不在曲线上的点均匀分布在曲线的两侧。
5.尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。热点1 实验误差及注意事项?
【典例1】(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是(　　)
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把(L-L0)作为弹簧的伸长量x。这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是(　　)【标准解答】(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,实验时弹簧要处于竖直位置,故A、B正确;弹簧的伸长量为弹簧拉长后的长度与原长的差,故C错误;对于不同的弹簧,其所受拉力与伸长量之比是不同的,故D错误。
(2)由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,所以选C。
答案:(1)A、B　 (2)C热点2 实验数据处理?
【典例2】(2012·广东高考)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　　　(选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧　　　时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如表:表中有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　　　　。(3)如图是该同学根据表中数
据作的图,纵轴是砝码的质量,
横轴是弹簧长度与　　　(选
填“L0”或“Lx”)的差值。
(4)由图可知弹簧的劲度系数
为　　N/m;通过图和表可知
砝码盘的质量为　　g(结果保留两位有效数字,重力加速度取
9.8 m/s2)。【标准解答】(2)测量仪器是10分度的，需要估读到最小精度
的下一位，则此刻度尺的最小精度应为1 mm，故L3读数错误。
(3)横轴表示的是弹簧相对挂砝码盘状态的形变量，故为弹簧
长度与Lx的差值。
(4)由mg=kx得图像的斜率k′= =0.5,故k=
4.9 N/m，挂了砝码盘后弹簧伸长了2 cm，由mg=kx知其质量为
10 g。
答案：(1)竖直 (2)静止 L3 1 mm (3)Lx
(4)4.9 10