高考物理大一轮复习 实验02 探究弹力和弹簧伸长的关系课件 新人教

1、运动的描述匀变速直线运动运动的描述匀变速直线运动第第 一一 章章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系实验二探究弹力和弹簧伸长的关系0202实 验 能 力0303实 验 创 新栏目导航0101实 验 基 础0404模 拟 演 练0101实 验 基 础一、实验目的一、实验目的1探究弹力与弹簧伸长量的定量关系探究弹力与弹簧伸长量的定量关系2学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据二、实验原理二、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；弹簧的伸长越大，弹力也就越大等；弹簧的伸长越大，弹力也就越

2、大三、实验器材三、实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸四、实验步骤四、实验步骤1安装实验仪器安装实验仪器2测量弹簧的伸长测量弹簧的伸长(或总长或总长)及所受的拉力及所受的拉力(或所挂钩码的质量或所挂钩码的质量)，列表作出记，列表作出记录，要尽可能多测几组数据录，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，以弹簧的伸长为横坐标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(包括直线包括直线)，所，所画的点不一定正好在

3、这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同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某同学利用如图某同学利用如图(a)装置做装置做“探究弹簧弹力探究弹簧弹力大小与其长度的关系大小与其长度的关系”的实验的实验(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态状态(2)他通过实验得到如图他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小所示的弹力大小F与弹簧长度与弹簧长度x的关系图线，由此图的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长线可得该弹簧的原长x0_cm，劲度系数，劲度系数k_N/m(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图他又利用本实

4、验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所所示时，该弹簧的长度示时，该弹簧的长度x_cm答案：答案：(1)竖直竖直(2)4,50(3)10解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验步骤，会描点作图，掌握作图解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验步骤，会描点作图，掌握作图的方法会从图象中分析数据，本题中先组装器材，然后进行实验，最后数据处的方法会从图象中分析数据，本题中先组装器材，然后进行实验，最后数据处理伸长量等于实际长度减去原长以纵轴表示弹簧的弹力，横轴表示弹簧的伸长理伸长量等于实际长度减去原长以纵轴表示弹簧的弹力，横轴表示弹簧的伸长量，描点作图让尽量多的点落在直线上或分

5、居直线两侧根据量，描点作图让尽量多的点落在直线上或分居直线两侧根据F与与x成正比关系，成正比关系，写出表达式写出表达式0202实 验 能 力一、数据处理一、数据处理1列表法列表法将测得的将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量与弹簧伸长量x的比值在的比值在误差允许范围内是相等的误差允许范围内是相等的2图象法图象法以弹簧伸长量以弹簧伸长量x为横坐标，弹力为横坐标，弹力F为纵坐标，描出为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作各组数据相应的点，作出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线3函数法函数法弹力弹力F与弹簧伸

6、长量与弹簧伸长量x满足满足Fkx的关系的关系二、注意事项二、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描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了

7、点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点来连接这些点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三、误差分析三、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画图时描点及连线不准确也会带来误差0303实 验 创 新本实验一般是在教材实验原理的基础上设计新情景进行考查，因此，要在教材本实验一般是在教材实验原理的基础上设计新情景进行考查，因此，要在教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处实验的基础上注重迁

8、移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题理新问题.(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量氏模量Y的值首先利用测量工具的值首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度测得橡皮筋的长度L20.00 cm，利用测量工具，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径测得橡皮筋未受到拉力时的直径D4.000 mm，那么测量工具，那么测量工具a应该是应该是_，测量工具，测量工具b应该是应该是_答案：答案：(1)D(2)毫米刻度尺螺旋测微器毫米刻度尺螺旋测微器(3)见解析图见解析图312.5(4)4.98106 Pa减小实验误差的两种方法减小实验误差的两种方法本实验的系统误差来自弹簧的重力，所以改进实验的思路应该是尽可能减小弹本实验的系统误差来自弹簧的重力，所以改进实验的思路应该是尽可能减小弹簧自重的影响：簧自重的影响：(1)一个方案是选择劲度系数较小的轻弹簧，通过减小读数的相对误差来提高实一个方案是选择劲度系数较小的轻弹簧，通过减小读数的相对误差来提高