广西宾阳中学高一物理《实验:探究弹力和弹簧伸长的关系》课件 新人教版.ppt

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1、实验:探究弹力和弹簧伸长的关系11.探究弹力和弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用图象法处理实验数据.21.如图所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等.2.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.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.3铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔.451.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.2.如图所示,在弹

2、簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中.6钩码个数长度伸长量x弹力F0l0=1l1=x1=l1-l0F1=2l2=x2=l2-l0F2=3l3=x3=l3-l0F3=............3.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.71.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

3、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之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.81.弹簧拉力大小的不稳定会造成误差.因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,待稳定后再读数可以提高实验的准确度.2.尽量精确地测量弹簧的长度,也是减小实验误差的基本方法.3.描点、作图不准确会造成误差.91.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

4、量大一些,从而使坐标上描的点的间距尽可能大,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,以免增大误差.4.描点画线时,所描的点不一定都落在曲线上,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.10【例1】一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示,下列表述正确的是()A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧

5、的长度成正比B11【例2】某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,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=9.8m/s2)砝码质量m/×102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/×10-2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.5012(1)根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.(2)

6、根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在_____范围内,弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧劲度系数为________N/m.13思路点拨(1)在坐标纸上描点,然后根据各点的分布与走向,用平滑的曲线(或直线)连接各点.(2)满足胡克定律的应是图形中的直线部分.解析:(1)如图所示14(2)根据图形可以看出,当m≤5.00×102g=0.5kg时,标尺刻度x与砝码质量m成一次函数关系,所以当F=mg≤4.9N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k,则k=25

7、N/m.答案:(1)见解析(2)0~4.9N2515【例3】某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.16(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两

8、个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是_____和______.17测量记录表:(2)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.118(3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0

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