惠阳高中物理第三章研究物体间的相互作用专题二探究弹力和弹簧伸长的关系学案无解答粤教版必修.docx

第三章 专题（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的定量关系2学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系二、实验原理弹簧受到拉力会伸长，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，弹力也就越大三、自主学习1实验原理： 如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力 用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小，以横坐标表示弹簧的伸长量，在坐标系中描出实验所测得的各组对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量的关系2实验器材：轻质弹簧、钩码、 、铁架台、 、坐标纸、三角板3实验步骤： 如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为）固定于铁架台上，并用重锤线检查刻度尺是否 记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度 用上面方法，记下弹簧下端挂个、个、个钩码时，弹簧下端所对应的刻度、并将所得数据记录在表格中 用计算出弹簧挂个、个、个、钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格课 堂检测案钩码个数刻度伸长量x弹力F0 1 _2 _3 _4 _5 _ 根据所测数据在坐标纸上描点，最好以弹簧弹力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标 按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线），所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线 的点数大致相同 以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，若不行，则考虑二次函数 解释函数表达式中常数的物理意义【要点透析】问题一：实验原理和数据处理【例1】 某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验(1) 在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态(2) 他通过实验得到如图乙所示的弹力大小与弹簧长度的关系图象由此图象可得该弹簧的原长_ ，劲度系数_ .(3) 他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度_.问题二：实验过程及误差分析【例2】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课 堂训练案(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) 图乙是弹簧弹力与弹簧伸长量的图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_.图线不过原点的原因是由于_(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.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个、个、个、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，写出弹力与弹簧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：_.第三章 专题（二）探究弹力和弹簧伸长的关系【课堂检测】 1某同学在做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，设计了如右图所示的实验装置他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中（弹簧始终在弹性限度内）.测量次序123456弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1) 根据实验数据在图示坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系点，请把第次测量的数据对应的点描出来，并作出图线课 后拓展案(2) 图线跟坐标轴交点的物理意义是_(3) 该弹簧的劲度系数_ （保留两位有效数字）.第三章 专题（二）探究弹力和弹簧伸长的关系【当堂训练】1. 在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于下表中：伸长量2.004.006.008.0010.00弹力1.502.934.555.987.50(1) 以为横坐标、为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间的关系图线(2) 由图线求得这一弹簧的劲度系数为_ (保留三位有效数字)第三章 专题（二）探究弹力和弹簧伸长的关系【巩固拓展】1. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究(1) 某次测量如图乙所示，指针读数为_ .(2) 在弹性限度内，将的钩码逐个挂在弹簧下端