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1、第二章 相互作用,必 修 一,实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系,基础知识梳理,一、实验目的 1探究弹力和弹簧伸长的关系；培养学生进行实验研究的科学方法。 2学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据。 二、实验原理 弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长越大，弹力也就越大。,三、实验图示 实验器材 铁架台、弹簧、 钩码、刻度尺、 坐标纸,四、实验步骤 (1)安装实验仪器。 (2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据。 (3)根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。 (4)按照在图中所
2、绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。,五、数据处理 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，如果不行再考虑二次函数。 六、误差分析 1钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。 2画图时描点及连线不准确也会带来误差。,七、注意事项 1安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。 2不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限度。 3尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。 4观察所描点的走向：不要画折线。 5统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸
3、长量的对应关系及单位。,核心考点突破,实验操作及数据处理,(1)将表中数据补充完整：_，_。,81.7,0.0122,(2)以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1/kn图象。,(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点，若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系表达式为k_N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_N/m。,解题探究：(1)弹簧的弹力与所挂物体的重力有什么关系？ (2)弹簧的形变量如何表达？ 答案：(1)等大反向。 (2)xxx。,答案 (2)1/kn图象如图所示,类题演练 1 ,(1
4、)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态。 (2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0_cm，劲度系数k_N/m。 (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x_cm。,竖直,4,50,10,1对实验方案进行改进 将弹簧水平放置或穿过一根水平光滑的直杆，在水平方向做实验。 2对实验器材的改进 利用计算机及传感器技术，将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图所示)，分析图象得出结论。,实验
5、拓展与创新,(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为_。(保留三位有效数字),75.0N/m(74.076.0N/m均正确),解题探究：(1)此图线是直线还是曲线，连直线的原则是什么？ (2)由Fx图象如何求弹簧的劲度系数？ 答案：(1)由公式Fkx，结合数学知识，知图线是直线。连直线的原则见例1后的名师归纳。 (2)Fx图象的斜率代表弹簧的劲度系数。,解析 (1)根据所给的数据描点连线，如答图所示。 (2)根据胡克定律Fkx可知，在Fx图象中，图线的斜率大小等于弹簧的劲度系数，即k75.0N/m。,答案 (1)如图所示,类题演练 2 ,(1)某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在坐标系图乙中，请作出FL图线。 (2)由此图线可得出该弹簧的原长L0_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。(不必填写其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悬挂放置相比较， 优点在于：_； 缺点在于：_。,5,20,可以避免弹簧自身重力对实验的影响,弹簧与刻度尺及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差,解析 (1)作出FL图线，如图所示。,2年高考模拟,
