第三章 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

第三章　相互作用 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 1．探究弹簧弹力与形变量的关系.2.学会利用图像法处理实验数据.3.能根据F­x图像求出弹簧的劲度系数． 目录 1 2 3 课前自主学习 KE QIAN ZI ZHU XUE XI 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JIA 课后课时作业 KE HOU KE SHI ZUO YE 课前自主学习 KE QIAN ZI ZHU XUE XI 目录 弹簧弹力 形变量 相等 mg L－L0 * 1．实验原理 探究弹簧弹力与形变量的关系，需要测量多组eq \x(\s\up1(01))__________和eq \x(\s\up1(02))_______的数据． (1)弹簧弹力F的测量：弹簧下端悬挂钩码，静止时弹簧弹力与所挂钩码的重力mg大小eq \x(\s\up1(03))_____，即F＝eq \x(\s\up1(04))_____． (2)弹簧的伸长量x的测量：弹簧的原长L0与挂上钩码后弹簧的长度L可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝eq \x(\s\up1(05))_______． 目录 弹簧 刻度尺 * 2．实验器材 铁架台、下端带挂钩的不同eq \x(\s\up1(06))_____若干、50 g的钩码若干、eq \x(\s\up1(07))_______等． 目录 课堂探究评价 KE TANG TAN JIU PING JIA 目录 探究1 探究2 探究3 探究　　探究过程·获取数据 * 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动1：实验中要测量什么物理量？如何测量？ 提示：要测量弹簧弹力的大小F和弹簧的形变量x.F等于钩码重力mg，x由刻度尺测量． 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动2：本实验的实验步骤是什么？ 提示：(1)如图所示，将弹簧一端固定在铁架台上，让弹簧自然下垂，用刻度尺测量并记录弹簧的原长L0. (2)在弹簧的挂钩上，挂上一个钩码，测量弹簧伸长后的长度，计算此时弹力的大小并将数据填入下表中． 目录 探究1 探究2 探究3 实验数据记录表 弹簧原长：L0＝________ cm (3)依次增加钩码，重复上述操作． (4)换用两条不同的弹簧重做上述实验． 实验次数 钩码的重力G/N 弹簧的长度L/cm 弹簧的伸长量x/cm 弹力的大小F/N 提示 * 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动3：为了保证测量的准确性，实验时应注意什么？ 提示：(1)本实验要求定量测量，因此要尽可能减小实验误差．标尺要竖直且紧靠指针以减小读数带来的误差．每次改变悬挂钩码个数后，要待系统静止后再读数． (2)实验中所提供的刻度尺分度值为1 mm，读数应估读到下一位． (3)注意弹簧的弹性限度，使用时不要超过它的弹性限度． 目录 探究1 探究2 探究3 探究　　分析数据·得出结论 提示 * 活动1：如何用图像处理实验数据？ 提示：以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系，根据表格中的实验数据，在坐标纸上描点，作出F­x图像，如图． 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动2：由活动1你能得出什么结论？ 提示：作出的F­x图像是一条过原点的直线，表明在弹性限度内，弹簧弹力F的大小跟弹簧的形变量x成正比．图线的斜率即比值eq \f(F,x)，为弹簧的劲度系数． 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动3：处理实验数据时要注意什么？ 提示：(1)作F­x图像时，应适当选取坐标轴的单位长度，以使所有数据点尽量分布在整个坐标纸平面． (2)描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧．个别误差较大的点可以舍去． 目录 探究1 探究2 探究3 提示 * 活动4：实验中有哪些误差？如何减小这些误差？ 提示：(1)系统误差：弹簧自身重力不能忽略带来的误差．应选用轻弹簧做实验．(由于本实验是在弹簧自然下垂时测量弹簧原长L0，所以本误差对实验结论及弹簧劲度系数k的测量无影响) (2)偶然误差：测量长度不准确、作图不准确带来的误差．应测量多组数据，严格用尺规作图等． 目录 探究1 探究2 探究3 探究　　典例探究·提升能力 CBDAEF 答案 * 例 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中： (1)以下是小明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序排序：____________． A．以弹力为横轴、形变量为纵轴建立直角坐标系，用描点法作出实验图像 B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度l0 目录 探究1 探究2 探究3 C．将铁架台固定于水平桌面上，并将弹簧的上端系于横杆上，在弹簧附近竖直固定刻度尺 D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、