第三章 2 弹力 第2课时 实验：探究弹簧弹力与形变的关系（课件PPT）-【创新思维】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步导学案（教科版2019）

第2课时　实验：探究弹簧弹力与形变的关系 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 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．会求弹簧的劲度系数。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 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大小相等，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。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 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，其伸长量可以用挂上钩码后弹簧的长度减去原长来求得。 3．探究弹力和弹簧伸长量的关系 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，用平滑的曲线连起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量之间的关系。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 三、实验器材 铁架台、下端带挂钩的弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。 四、实验步骤 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 1．按如图安装实验装置，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。 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。 1 2 3 4 5 6 7 F/N l/cm x/cm 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 六、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，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差。为了减小该系统误差，实验中应使用轻质弹簧。 七、注意事项 1．实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 2．测量长度时，应区分弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系，为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自然下垂状态，而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。 3．记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位。 4．描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线。 5．尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 实验原理与操作 小明在参考书中看到，如果将弹簧剪断，每一段的劲度系数与原弹簧的劲度系数不同，为探究剪断后弹簧的劲度系数与剪断前弹簧的劲度系数的关系，他进行了如下探究： (1)实验室已有铁架台，由于实验室未能提供刻度尺和钩码，为了完成实验，还需要的器材是________。 A．弹簧 B．弹簧测力计 C．打点计时器 AB 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 [解析]　(1)由于实验是探究剪断后弹簧的劲度系数与剪断前弹簧的劲度系数的关系，所以实验中除了需要铁架台外，还需要弹簧和弹簧测力计，故选A、B。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 (2)小明的探究步骤如下，正确的顺