《广东省2011年高考物理一轮复习 《实验二研究弹力与弹簧伸长的关系》课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东省2011年高考物理一轮复习 《实验二研究弹力与弹簧伸长的关系》课件 新人教版（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、实验目的一、实验目的1探究弹力和弹簧伸长量之间的关系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学会利用图象法处理实验数据二、实验原理二、实验原理1如图实如图实21所示，在弹簧下端所示，在弹簧下端 悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时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弹簧产生的弹力与所挂钩码的重 力大小相等力大小相等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弹簧的弹力和弹簧
2、伸长量之间的定量关系了三、实验器材三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔坐标纸、重垂线、铅笔四、实验操作四、实验操作1实验步骤实验步骤 (1)将弹簧的一端挂在铁架台上，将弹簧的一端挂在铁架台上， 让其自然下垂，用刻度尺测让其自然下垂，用刻度尺测 出弹簧自然伸长状态时的长出弹簧自然伸长状态时的长 度度l0，即原长，即原长(2)如图实如图实22所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下 端，在平衡时测量弹簧的总长端，在平衡时测量弹簧的总长L并计算钩码的重力，填并计算钩码的重力，填 写在记录
3、表格里写在记录表格里.1234567F/NL/cmx/cm(3)在弹簧的弹性限度内改变所挂钩码的质量，重复前面的在弹簧的弹性限度内改变所挂钩码的质量，重复前面的 实验过程多次实验过程多次2数据处理数据处理(1)以弹力以弹力F(大小等于所挂钩码的重力大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的为纵坐标，以弹簧的 伸长量伸长量x为横坐标，用描点法作图连接各点，得出弹力为横坐标，用描点法作图连接各点，得出弹力 F随弹簧伸长量随弹簧伸长量x变化的图线变化的图线(2)以弹簧的伸长量以弹簧的伸长量x为自变量，写出曲线所代表的函数首为自变量，写出曲线所代表的函数首 先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数先
4、尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数(3)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达 式中常数的物理意义式中常数的物理意义五、注意事项五、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 性限度性限度2每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的 点尽可能稀，这样作出的图线更精确点尽可能稀，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，以减小误差时
5、测量，以减小误差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描出的线不注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧描出的线不 应是折线，而应是平滑的曲线应是折线，而应是平滑的曲线5记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位六、误差分析六、误差分析1钩码标值不准确及弹簧长度测量不准确带来误差钩码标值不准确及弹簧长度测量不准确带来误差2作图时描点及连线不准确也会带来误差作图时描点及连线不准确也会带来误差3弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响而带来弹簧竖直悬挂
6、时，未考虑弹簧自身重力的影响而带来 误差误差 (1)在在“探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以的实验中，以下说法正确的是下说法正确的是 ()A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度弹簧被拉伸时，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直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量用直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拉力与伸长量之比相等(2)某同
7、学做某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先的实验，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，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的长度L，把，把LL0作为弹簧的伸长量作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧，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图实自身重力的影响，最后画出的图线可能是图实23中的中的 ( )解析解析本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧
8、的弹力与其伸长量间的关系用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系(1)实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限实验中应以所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来改变对弹簧的拉力，以探索度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力，以探索弹力与弹簧伸长的关系，并且拉力和重力平衡，所以选弹力与弹簧伸长的关系，并且拉力和重力平衡，所以选A、B. (2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量的伸长量x0，所以选，所以选C.答案答案(1)AB(2)C 某同学在做某同学在做“探究弹力和弹簧伸长探究弹力和弹簧伸长的关系的关
9、系”的实验中，设计了如图实的实验中，设计了如图实24所所示的实验装置，所用的每个钩码质量都是示的实验装置，所用的每个钩码质量都是30 g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后再将度，然后再将5个钩码逐个挂在弹簧的下个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表格中表格中(弹力始终未超过弹性限度，弹力始终未超过弹性限度，g取取9.8 m/s2)钩码质量量(g)0306090120150弹簧簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小力大小(N)(1)完成上面表
10、格再根据这些实验数完成上面表格再根据这些实验数据在图实据在图实25给定的坐标纸上作给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义：坐标轴交点的物理意义：_.(2)在在(1)中所得图线的物理意义是中所得图线的物理意义是_该弹簧的劲度系数该弹簧的劲度系数k_.解析解析(1)弹力的大小等于钩码所受的重力，即弹力的大小等于钩码所受的重力，即Fmg.钩码质量钩码质量(g)0306090120150弹簧总长弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小弹力大小(N)0
11、0.2940.5880.8821.1761.470根据实验数据在坐标纸上描出根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上，的点，基本上在同一条直线上，可以判定可以判定F和和L间是一次函数关间是一次函数关系画一条直线，使尽可能多系画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧，函数关系图象如图实线上的点均匀地分布在直线两侧，函数关系图象如图实26所示该图线跟坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长所示该图线跟坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长(2)图线的物理意义是表明弹簧弹力的大小和弹簧伸长图线的物理意义是表明弹簧弹力的大小和弹簧伸长量的大小成正比，由此可得量的大小成正比，由此可得k ，将数据代入求平，将数据代入求平均值可得均值可得k25.3 N/m.答案答案见解析见解析
