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《新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第12课时探究弹力和弹簧伸长的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第12课时探究弹力和弹簧伸长的关系（实验提能课）［理清实验要点
2、一、实验目的1.探究弹力和弹簧伸长量的关系。2.学会利用图像法处理实验数据，探究物理规律。二、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大小相等。2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标系，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,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弹簧伸长量间的关系。三、实验器材铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码（若
3、干）、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。四、实验步骤1.根据实验原理图，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（最小分度为1mm）固定于铁架台上，并用重垂线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A）,即弹簧的原长。3.在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度/,求出弹簧的伸长x和所受的外力尺等于所挂钩码的重力）。4.改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中。记录表：弹簧原长人=次数内容123456拉力F/N弹簧总长/cm弹簧伸长/c
4、m五、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.以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。六、误差分析1.系统误差钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。2.偶然误差(1)弹簧长度的测量造成偶然误差，为了减小这种误差，要尽量多测几组数据。(2)作图时的不规范造成偶然误差，为了减小这种误差，画图时要用细铅笔作图，所描各点尽量均匀分布在直线的两侧。七、注意事项1.所挂钩码不要过重，以免弹簧
5、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适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样绘出的图线准确度更高一些。3.测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。4.描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。5・记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长A)、总长/及弹簧伸长量的对应关系及单位。6.坐标轴的标度要适中。
6、抓牢常规考点
7、考点(一)实验原理与操作［例1］如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧
8、伸长量的关系。(1)为完成实验，还需要的实验器材有：==⑵实验中需要测量的物理量有:(1)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为N/m。图线不过原点是由于o(2)为完成该实验，设计实验步骤如下：A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组3,巧对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度/«;C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度
9、，并记录在表格内，然后取下钩码；E・以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F.解释函数表达式中常数的物理意义；G.整理仪器。请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：。［详细分析］(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长量；(1)根据实验原理，实验中需要测■的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)；(2)取图像中(0.5,0)和(3.5,6)两个点,代入F=kx可得A=200N/m,由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量。(3)根
10、据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFGo［答案］(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)(3)200弹簧自重(4)CBDAEFG〃//〃题后悟道实验过程需要哪些实验器材，是由实验原理和实验操作决定的，因此,理解并掌握实验原理，弄清楚实验步骤,是选择实验器材的关键。考点(二)数据处理与误差分析［例2］某实验小组在探究弹力与弹簧伸长量的关系时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长厶)=4・6cm,再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一个钩码均记下对应的弹簧长度x,数据记录如下表所示。
11、钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧长度X/CH17.09.011.013.015.0(1)根据表中数据在图中绘出F-x图线。⑵由此图线可得，该弹簧劲度系数丘=N/mo(3)图线与
