【最新】高中物理人教版必修1课件：第三章 相互作用+实验 探究弹力和弹簧伸长的关系
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高中物理 第三章 相互作用实验 探究弹力和弹簧伸长的关系课件 新人教版必修1
第十页，共17页。
【标准解答】(1)中还应该测出弹簧的原长L0,此时应在不挂钩码的 情况下,让弹簧保持自然下垂(xià chuí)状态,用刻度尺测出从悬点到 弹簧下端的长度即为L0;(3)中建立坐标系时应该以弹簧的形变量为 横坐标,因为探究的是弹力和弹簧伸长量的关系;(5)中应分析弹力和 弹簧伸长量的关系。 答案：见标准解答
第十一页，共17页。
类型2 实验数据处理 【典题2】(2014·烟台高一检测)一位同学做“探究弹力大小(dàxiǎo)与 弹簧伸长量之间的关系”所测的几组数据见下表,请你根据表中数据做好 分析。
弹力F/N 弹簧原来长度L0/cm 弹簧后来长度L/cm
弹簧伸长量x/cm
0.5 15 16.0
1.0 15 17.1
第八页，共17页。
(2)再增加钩码,重复上述的操作,逐渐增加钩码的重力,得到多组数据。 (3)以力F为纵坐标,以弹簧的长度Lx为横坐标,根据所测的数据在坐标纸上 描点。 (4)按坐标纸上所描各点的分布与走向,作出一条平滑的曲线(包括(bāokuò) 直线)。
第九页，共17页。
(5)根据图线的特点,分析(fēnxī)弹簧的弹力F与弹簧长度Lx的关系,并得 出实验结论。 以上步骤中至少有三处不当之处,请将不合理的地方找出来并进行修正 。
第二页，共17页。
【实验过程】 一、实验步骤 1.按图示安装(ānzhuāng)实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长 度l0。
第三页，共17页。
2.在弹簧下悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度,并记下钩码的重 力(zhònglì)。 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。
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【标准解答】(1)中还应该测出弹簧的原长L0,此时应在不挂钩码的 情况下,让弹簧保持自然下垂(xià chuí)状态,用刻度尺测出从悬点到 弹簧下端的长度即为L0;(3)中建立坐标系时应该以弹簧的形变量为 横坐标,因为探究的是弹力和弹簧伸长量的关系;(5)中应分析弹力和 弹簧伸长量的关系。 答案：见标准解答
第十一页，共17页。
类型2 实验数据处理 【典题2】(2014·烟台高一检测)一位同学做“探究弹力大小(dàxiǎo)与 弹簧伸长量之间的关系”所测的几组数据见下表,请你根据表中数据做好 分析。
弹力F/N 弹簧原来长度L0/cm 弹簧后来长度L/cm
弹簧伸长量x/cm
0.5 15 16.0
1.0 15 17.1
第八页，共17页。
(2)再增加钩码,重复上述的操作,逐渐增加钩码的重力,得到多组数据。 (3)以力F为纵坐标,以弹簧的长度Lx为横坐标,根据所测的数据在坐标纸上 描点。 (4)按坐标纸上所描各点的分布与走向,作出一条平滑的曲线(包括(bāokuò) 直线)。
第九页，共17页。
(5)根据图线的特点,分析(fēnxī)弹簧的弹力F与弹簧长度Lx的关系,并得 出实验结论。 以上步骤中至少有三处不当之处,请将不合理的地方找出来并进行修正 。
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【实验过程】 一、实验步骤 1.按图示安装(ānzhuāng)实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长 度l0。
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2.在弹簧下悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度,并记下钩码的重 力(zhònglì)。 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。
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高中物理人教版必修1课件：第三章 相互作用+实验 探究弹力和弹簧伸长的关系
• 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/312021/7/312021/7/312021/7/31
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 • 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 • 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 • 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
•
(教师参考) 其他方案 新方案一:弹簧水平放置法 把弹簧水平放置,如图所示.
高中物理 第三章 第七课时 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系课件 新人教版必修1
(4)由图可知弹簧的劲度系数为______N/m；通过图和表 可知砝码盘的质量为______g(结果保留两位有效数字，重力加 速度取 9.8 m/s2)．
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解析：(2)测量仪器是 10 分度的，需要估读到最小精 度的下一位，则此刻度尺的最小精度应为 1 mm，故 L3 读数错误．
(3)由题图可知，在纵轴每增加 0.01 kg 时，横轴 x 的 增加量为 2×10－2 m，而且弹簧长度 L1 与 L0 的差值为 4×10－2 m，所以横轴是弹簧长度与 Lx 的差值．
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钩码质量 0 50 100 150 200 250 300
m/g
弹簧总长 16.0 24.1 32.1 40.1 48.0 56.0 64.0
l/cm
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代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值/cm 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为______．由表可 知所用刻度尺的最小分度为________．
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(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质 量，横轴是弹簧长度与______(选填“L0”或“Lx”)的差值．
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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；对于同一个弹簧，其拉力与伸长量的 比值，在弹性限度内相等，对于不同的弹簧，拉力与伸长 量的比值不一定相同，故 D 错误．所以正确选项为 A、B.
人教版高一物理必修1课件 第三章 相互作用 6 探究弹簧弹力与伸长的关系
四、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．以弹簧伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝 试正比函数，如果不行再依次尝试反比函数、二次函数等． 3．得出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，研究并解释函数 表达式中常数的物理意义．
五、误差分析 1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差．为了 减小误差，要尽量多测几组数据． 2．弹簧竖直悬挂时，弹簧自身的重力会带来系统误差．为了 减小误差，实验中应使用轻质弹簧． 六、注意事项 1．所挂钩码不要过重，以免超出弹簧的弹性限度． 2．测弹簧长度时，一定要把弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时 测量． 3．记录数据时要注意弹力和弹簧伸长量的对应关系及单位． 4．描点画线时一定让尽量多的点落在曲线上，不在曲线上的 点均匀分布在曲线的两侧． 5．尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响．
2 新知识· 预习探索 学习目标 1.探究弹力与弹簧伸长的关系． 2.学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据．
新知预习 一、实验原理 弹簧上的弹力与使它发生形变的外力在数值上是相等的， 用悬 挂法测量弹簧的弹力时， 当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； 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，这样就可以定量研究弹力与弹簧伸长之间的关系了． 二、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸．
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)，不在线上的点尽量均匀分布在线的两侧，如 图所示．
(2)根据所画图象可以看出，当 m≤5.00×102 g＝0.5 kg 时，标 尺刻度 x 与钩码质量 m 成一次函数关系，所以当 F≤4.9 N 时弹力 大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．由胡克定律 F＝kΔx 可知，图 ΔF 线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数 k ，即 k ＝ ＝ Δx 4.9 N/m＝25.0 N/m. 2 － 19.6×10 【答案】 (1)见解析 (2)4.9 25.0
新人教版高中物理必修一 3.2 《弹力》课件 (共18张PPT)
③. 曲面接触上的弹力
N
半球形的碗
A N
B
FA对B
曲面与曲面间弹力方向： 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
FB对A
④点与平面接触
F` F
光滑斜面
NB B NA
A
点与平面间弹力方向： 过接触点垂直平面指向受力物体
4、胡克定律：
实验：探究弹力和弹簧伸 长的关系
⑴、内容： 弹簧发生弹性形变时，
弹力的大小跟弹簧伸长 （或缩短）的长度x成正比。
F’
F2’
F1’
②绳的弹力
由于绳被拉长而对所拉物体产生的弹力，通常 称为拉力．拉力的方向总是沿绳而指向绳收缩的方 向．
F
F2
F1
F2
F3
F1
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
②产生条件： a. 直接接触 b. 发生弹性形变
③一切物体在力的作 用下都会发生形变， （显示微小形变）
物理：《实验：探究弹力和弹簧伸长的关系》课件(新人教版必修1)
知识精析
一、实验步骤 1 ．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17－1所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端， 在平衡时测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表 格里．
图17－1 1 F/N 2 3 4 5 6 7
L/cm
x/cm
3．改变所挂钩码的个数，重复上步的实验过程多次．
三、误差分析
1 ．误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数
误差、作图误差等．
2．减小误差的办法 (1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度， 要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录． (2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一 定要平行．因两个分力 F1 、 F2 间的夹角 θ 越大，用平行四边 形定则作出的合力 F的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把
二、实验步骤的分析判断 例 2 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，实验 步骤如下： (1)在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端 固定在木板上，另一端拴两根细绳套，通过细绳套同时用两 个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某 一位置 O 点，在白纸上记下 O 点和两个测力计的示数 F1 和 F2． (2)在白纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作 图求出合力F． (3)只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与 两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数 F′和细绳套的 方向． 以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出错在哪里？
(3)解释函数表达式中常数的物理意义． 分析 根据已有数据选好坐标轴每格所代表的物理量的 多少，是作好图象的关键．作图象的方法是：用平滑的曲线 (或直线)将坐标纸上的各点连接起来．若是直线，应使各点 均匀分布于直线两侧，偏离直线太大的点应舍去．
高中物理第三章实验探究弹力与弹簧伸长量的关系课件新人教版必修1
1．(多选)关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，以 下说法正确的是( )
A．弹簧被拉伸时，拉力越大越好 B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要使弹簧保持竖直 状态 C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止 状态时读数 D．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
解析：选 BC 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，选 项 A 错误；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要使弹簧保持竖 直状态，此时弹簧的弹力等于钩码的重力，选项 B 正确；用悬挂 钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数，选 项 C 正确；用刻度尺测得弹簧的长度不是伸长量，是原长和伸长 量之和，选项 D 错误．
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
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 13 _弹__性__限__度___． 2 ． 测 弹 簧 长 度 时 ， 一 定 要 在 弹 簧 竖 直 悬 挂 且 处 于 14 _平__衡__状__态___时测量，刻度尺要保持 15 __竖__直__并靠近弹簧，以免增 大误差． 3．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 16 __各__点__均__匀__分布在曲线的两侧． 4．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
高中物理第三章实验探究弹力与弹簧伸 长量的关系课件新人教版必修1
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4．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，他在竖 直悬挂的弹簧下端加挂钩码，如图是他根据实验数据在给定的坐 标系中作出的弹簧总长度 l 与钩码质量 m 的关系图线．实验时弹 簧始终未超过弹性限度，弹簧自身质量不计．根据图象可以计算 出这根弹簧的(取 g＝10 m/s2)
人教版高中物理必修一精品课件 第3章 相互作用——力 1. 第2课时 实验探究弹簧弹力与形变量的关系
平滑的曲线(包括直线),弹力F随弹簧伸长量x变化
的图线如图所示。根据图线可知,弹簧发生弹性形
变时,弹力F的大小跟弹簧的伸长量x成正比。
2.计算弹簧的劲度系数:以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之
间的函数关系,则有F=kx,其中常数k为弹簧的劲度系数,大小等于F-x图像
Δ
的斜率,即 k=Δ 。
应用体验
【例2】 某同学做探究弹簧弹力与形变量的关系的实验时,设计了如图甲
所示的实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺固
定在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂
钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测
出弹簧相应的总长度。每个钩码的质量都是10 g。实验数据见下表。(g取
解得k=20 N/m。当F=0时,弹簧长度为原
长,l0=3.00 cm。
(3)在F-l图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,故b的原长大于a的原
长,A正确;斜率表示劲度系数,故a的劲度系数大于b的劲度系数,B错误,C正
确;弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。
方法技巧
两类弹簧弹力图像的比较
5.0 N/m。(计算结果保留
量x。由图像可得结论:弹簧的劲度系数k=
2位有效数字,重力加速度g取10 m/s2)
解析 (1)实验中需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺。
(2)由于 F=kx=mg,则
k=
=
20×10-3 ×10
-2
4×10
N/m=5.0 N/m。
探究点二
误差分析和注意事项
知识归纳
(3)函数法:根据实验数据,找出弹力与弹簧伸长量的函数关系。
的图线如图所示。根据图线可知,弹簧发生弹性形
变时,弹力F的大小跟弹簧的伸长量x成正比。
2.计算弹簧的劲度系数:以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之
间的函数关系,则有F=kx,其中常数k为弹簧的劲度系数,大小等于F-x图像
Δ
的斜率,即 k=Δ 。
应用体验
【例2】 某同学做探究弹簧弹力与形变量的关系的实验时,设计了如图甲
所示的实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺固
定在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂
钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测
出弹簧相应的总长度。每个钩码的质量都是10 g。实验数据见下表。(g取
解得k=20 N/m。当F=0时,弹簧长度为原
长,l0=3.00 cm。
(3)在F-l图像中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,故b的原长大于a的原
长,A正确;斜率表示劲度系数,故a的劲度系数大于b的劲度系数,B错误,C正
确;弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。
方法技巧
两类弹簧弹力图像的比较
5.0 N/m。(计算结果保留
量x。由图像可得结论:弹簧的劲度系数k=
2位有效数字,重力加速度g取10 m/s2)
解析 (1)实验中需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺。
(2)由于 F=kx=mg,则
k=
=
20×10-3 ×10
-2
4×10
N/m=5.0 N/m。
探究点二
误差分析和注意事项
知识归纳
(3)函数法:根据实验数据,找出弹力与弹簧伸长量的函数关系。
《第三章相互作用》人教版高中物理(必修一)单元课件
谢 谢 观 看 ！ 相互
作用
(1)弹性形变：能恢复原来形状的形变。
(2)非弹性形变:不能恢复原来形状的形变
(3)弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去外力后，物体
就不能完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度。
返回
第2节：弹力
思考：
谢 谢 观 看 ！ 用力压讲台桌面或者用力跺脚，用力压玻璃等，发生形变了吗？
T 弹力竖直向上.
T′ A
否则没有.
A
T A
返回
第2节：弹力
【总结提升】弹力有无的判断
方法：假设法+共点力平衡法
相互 作用
FN
谢
谢
观
FN
看
！F
F
FN FN
G 不平衡
FN
FN
F
G 不平衡
FN
不平衡
G
返回
第2节：弹力
弹力的大小和什么
相互 作用
谢 谢有关观？ 看 ！
弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变 消失，弹力也消失。
谢 谢 观 看 ！ 的长度，而不是弹簧的长度。
相互
作用(3)公式中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的 “软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质(如材料、长度、横截面积等)决 定的。不同型号、不同规格的弹 簧，其劲度系数不同。在国际单位制中， k的单位是牛顿每米，单位的符 号是N/m。
返回
第1节：重力 基本相互作用
二、重力
谢 谢 观 看 ！ 1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
相互
作用 问题1：重力的施力物体是谁?受力物体又是谁？ 问题2：物体受重力，需要与地球接触才能产生吗？ 问题3：只有静止的物体才受重力作用，对吗？
2020-2021学年高中人教版物理必修一课件：第三章 3.实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
(4)根据图线求得该弹簧的劲度系数k=________N/m。 (保留2位有效数字) (5)若考虑弹簧自重对第一组数据的影响,弹簧劲度系 数k的实验值________(选填“大于”“小于”或“等 于”)真实值。
【解析】(1)表格中的数据小数点后面的位数应相同,所 以第5组弹簧总长的数据不规范,应为31.20。 (2)弹簧的弹力等于钩码的重力,即F=mg,所以弹力大 小依次为0.294,0.588,0.882,1.18,1.47。
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关 系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的 主要原因是________________________。
【解析】(1)由题图乙标尺刻度可知示数l2=14.66 cm, Δl=l2-l1=6.93 cm。 (2)为防止弹簧超出弹性限度应逐渐增加钩码的重量, 故选A。 (3)由图知AB段伸长量与弹力不成线性关系,主要原因 是钩码重力超出弹簧的弹性限度。 答案: (1)6.93 (2)A (3)超出弹簧的弹性限度
2.本实验中,采用图象法处理数据,描点连线时应注意 什么问题? 提示:描点连线时,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。
3.本实验可以做何改进? 提示:(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中, 也可以不测量弹簧的自然长度,而以弹簧的总长作为自 变量,弹力为函数,作出弹力随弹簧长度变化的关系图 线。这样可避免因测弹簧的自然长度而带来的误差。
答案: (1)5 (2)0.294 0.588 0.882 1.18 1.47 (3)见解析 (4)8.9 (5)等于
类型3 实验创新设计 【典例3】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系并测定弹 簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示。所用的 每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。 实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩 码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。
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(教师参考) 其他方案
新方案一:弹簧水平放置法
把弹簧水平放置,如图所示.
原理、器材、方法均与本节实验方案相似.
点评:弹簧水平放置,消除了弹簧自身重力在竖直悬挂时带来的系统误 差;但同时也产生了弹簧与桌面之间的摩擦力,带来了新的误差.
新方案二:传感器辅助法
实验装置如图(甲)所示.
原理:把一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧
解析:(2)①由题图可知,各组数据描点大体在一条直线上,过这些点作 一条直线,其F-x图像如图所示.
②由图像可得k=
F x
=0.43 N/cm,所以F=0.43x.
②F=0.43x
答案:(2)①见解析
类型二 实验数据处理 【例2】 (1)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,
即F=kx,用如图(甲)所示的装置就可以测出这种橡皮筋的k值,图中刻度尺
F . x
二、误差分析 产生原因 减小方法 (1)多次测量 (2)所挂钩码的质量差适当大些 选轻弹簧
偶然误差
系统误差
读数、作图误差
弹簧自重
三、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Байду номын сангаас性限度.
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些, 这样作出的图线准确.
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的精度为1 cm.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. 其中实验数据记录有错误的是第 (保留两位有效数字) 组数 拉力F(N) 伸长量 x(cm) 1 5 1.6 2 10 3.2 3 15 4.8 4 20 6.4 5 25 8 组.处理数据时,可在图(乙)中
作出F-x的图像,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=
止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码 E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式 F.解释函数表达式中常数的物理意义 解析:(1)通过对实验的理解和操作经验,可知实验步骤排列为CBDAEF. 答案:(1)CBDAEF
(2)这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测得的几组数据在图 中已描出. ①在图中的坐标系中作F-x的图线. ②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位): .
用字母排列起来
.
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,建立坐标系,并描出各组数据 (x,F)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L0
C.将铁架台固定于桌面上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直 固定一刻度尺
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
(2)不同橡皮筋k值一般不同,k值通常与橡皮筋未受到拉力时的长度 L、
横截面积S有关,理论与实际都表明k= YS ,其中Y是一个由材料决定的常
L
数,材料力学上称之为杨氏模量.若实验(1)使用的橡皮筋未受拉力的长 度 为 L=0.20 m, 直 径 D=4.0×10-3m, 则 该 橡 皮 筋 的 杨 氏 模 量 Y= (保留两位有效数字).
解析:(2)由 k=
YS kL 1 1 可得 Y= ,而 S= πD2= ×3.14×(4.0×10-3)2m2=1.26×10-5m2 L S 4 4
3.1 102 N/m 0.2m 则 Y= =4.9×106 N/m2=4.9×106 Pa. 5 2 1.26 10 m
答案:见解析
实验
探究弹力和弹簧伸长的关系
解读实验基础 科学探究实验 感悟解题规律
解读实验基础·萃取实验精华
科学探究实验·突破实验核心
一、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,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.
2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常 数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可根据 F-x 图线的斜率求解,k=
N/m.
解析:(1)测量长度时,由表格中的数据可知各数据都应估读到 0.1 cm,故实验数据记录 有误的是第 5 组.由表格中的数据作出对应的图像.如图所示. 由于图线的倾斜程度(斜率)表示弹簧的劲度系数, 则 k=
25 0 N/m=3.1×102 N/m. 2 (8.0 0) 10
答案:见解析
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,刻度尺要
保持竖直并靠近弹簧,以免增大读数误差. 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.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 6.尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.
施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹 簧产生的弹力大小的关系图像,如图(乙)所示.
器材:弹簧、传感器、电脑、刻度尺等 点评 : 利用传感器和电脑减少了读数误差和作图误差 , 提高了实验准 确度.
感悟解题规律·培养科学思维
类型一 实验原理及实验操作 【例1】一位同学做“探究弹簧形变与弹力的关系”实验. (1)下列实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮助他按操作的先后顺序,