第2.4讲 实验二探究弹力和弹簧伸长的关系（课件）-2019高考物理总复习名师A计划

第二章　相互作用 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 综合能力提升 真题随堂检测 第2讲　力的合成与分解 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1.探究弹力和弹簧伸长之间的关系。 2.学会利用图像法处理实验数据。 二、实验原理 1.如图所示,在弹簧下端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力大小相等。 2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。 三、实验器材 　铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、铅笔。 主干知识回顾 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 　　　次数 内容　　　 1 2 3 4 5 6 拉力F/N             弹簧总长/cm             弹簧伸长/cm             四、实验过程 1.实验步骤 (1)将弹簧挂在支架上,测量弹簧的原长l0。 (2)在弹簧下端挂上钩码,待钩码静止时测出弹簧的长度l。 (3)求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。 (4)改变所挂钩码的数量,重复上述实验,要尽量多测几组数据,将所测数据填写在下列记录表格中: 主干知识回顾 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 2.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)以弹簧的伸长量x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。 (3)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。 主干知识回顾 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 五、注意事项与误差分析 1.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疏,这样作出的图线更精确。 (3)测量弹簧的原长时要让它自然下垂。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。 (4)测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。 (5)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。描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线。 主干知识回顾 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 2.误差分析 (1)弹簧拉力大小的不稳定会造成误差。因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,待稳定后再读数可以提高实验的准确度。 (2)尽量精确地测量弹簧的长度,也是减小实验误差的基本方法。 (3)描点、作图不准确,造成偶然误差。 六、实验改进 本实验的系统误差主要来自弹簧的重力,可以巧用“弹力变化量”和“弹簧的长度变化量”的关系,通过k=来处理实验数据。 主干知识回顾 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 考点一　实验原理与步骤 典例1　如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 (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:　。  (3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为　　　　　 N/m。图线不过原点是由于　　　　　　　　　　　。  (4)为完成该实验,设计的实验步骤如下: 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; 名师考点精讲 第二章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 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; D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码,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