第二章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系-2021新高考物理【优化探究】一轮总复习（人教版）(共40张PPT)

核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 核心考点•互动探究 实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 第二章　相互作用 目 录 ONTENTS 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 一、实验目的 1．探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系． 2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律． 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 二、实验原理与要求 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 [基本实验要求] 1．实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大． 2．实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸． 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 3．实验步骤 (1)安装实验仪器(如实验原理图所示)． (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)，列表做出记录，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． (5)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． 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 [规律方法总结] 1．实验数据处理方法 (1)列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的． 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 (2)图象法 以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线． (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系． 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 2．注意事项 (1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度． (2)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． (3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点的． (4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位． 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 3．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． 核心考点•互动探究 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 考点一　教材原型实验 1．[实验原理与实验操作]　(1)如图所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系． 核心考点•互动探究 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 ①为完成实验，还需要的实验器材有：______________________________________ ________________________________________________________________________. ②实验中需要测量的物理量有：____________________________________________ ________________________________________________________________________. 核心考点•互动探究 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 ③为完成该实验，设计实验步骤如下： A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(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．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺； 核心考点•互动探究 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 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，写出弹力与伸长量的关系式，首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； F．解释函数表达式中常数的物理意义； G．整理仪器． 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________. 核心考点•互动探究 核心考点•互动探究 首页 上页 下页 尾页 (2)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1 mm)上位置的放大图，示数l1＝________ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、