《人教版 高中物理必修1课件-第3章 实验1 探究弹力和弹簧伸长的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版 高中物理必修1课件-第3章 实验1 探究弹力和弹簧伸长的关系（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 实验目的 1 探究弹力与弹簧伸长量之间的关系 2 学会利用列表法 图像法 函数法处理实验数据 3 验证胡克定律 二 实验原理1 用悬挂法测量弹簧的弹力F弹簧下端悬挂的钩码静止时 弹力大小与挂在弹簧下面的钩码的重力相等 在弹簧下端悬挂不同的钩码个数 并分别求出重力 从而得到弹簧弹力 2 测出弹簧的伸长量x弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出 其伸长量可以用弹簧的长度减去原长来求得 3 探究弹力和弹簧伸长的关系建立坐标系 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 F 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
2、伸长量间的关系 四 实验步骤 1 按图实 1 1安装实验装置 记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0 2 在弹簧下端悬挂一个钩码 平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力 图实 1 1 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 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 如图实 1 2所示 图实 1 2 六 注意事项 1 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 2 每次所挂钩码的质量差尽量大一些 从而使
3、坐标上描的点尽可能稀一些 这样作出的图线精确 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 刻度尺要保持竖直并靠近弹簧 以免增大误差 4 描点画线时 所描的点不一定都落在一条曲线上 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 七 误差分析由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作 故存在较大的测量误差 另外由于弹簧自身的重力的影响 即当未放重物时 弹簧在自身重力的作用下 已经有一个伸长量 这样所作图线往往不过原点 例1 在 探究弹力和弹簧伸长的关系 实验中 以下说法正确的是 A 所挂钩码越多 作出的图线越精确 误差越小B 用悬挂砝码
4、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 用直尺测量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 解析 弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长 故C错误 做实验时要用同一个弹簧来测量 故D错误 实验时所挂钩码不可过重 以免超过弹簧的弹性限度 A错误 因此只有B项正确 答案 B 例2 某同学用如图实 1 3所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验 他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度 然后在弹簧下端挂上1个钩码 并逐渐增加钩码的个数 测出指针所指的标尺刻度 所得数据列表如下 重力加速度取g 9 8m s2 图
5、实 1 3 1 根据所测数据 在如图实 1 4所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线 图实 1 4 2 根据所测得的数据和关系曲线可以判断 在 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律 这种规格的弹簧的颈度系数为 N m 解析 1 根据题目中所测量的数据进行描点 然后用平滑的曲线 或直线 连接各点 在连接时应让尽量多的点落在线上 偏差比较大的点舍去 不在线上的点尽量平均分布在线的两侧 如图所示 答案 见解析 2 有一段横截面是圆形的橡皮筋 应用如图实 1 5所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值 首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L 20 00cm 利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D 4 000mm 那么测量工具a应该是 测量工具b应该是 图实 1 5 3 下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录 请作出F x图像 由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k N m 4 这种橡皮筋的Y值等于 答案 1 D 2 毫米刻度尺螺旋测微器 3 图像见解析图3 1 102 4 5 106Pa
