物理必修ⅰ沪科版实验探究弹簧与弹簧伸长的关系课件

1、物理必修物理必修1沪科版课件沪科版课件 实验图像分析实验图像分析【典例【典例1 1】(2010(2010福建高考福建高考) )某实验小组研究橡皮筋伸长与所某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系受拉力的关系. .实验时，将原长约实验时，将原长约200 mm200 mm的橡皮筋上端固定，的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码( (质量均为质量均为20 g)20 g)，每，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上1010只钩码只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡后，再逐一把钩码取

2、下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量皮筋伸长量. .根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量皮筋伸长量l与拉力与拉力F F关系的图像如图所示关系的图像如图所示. .从图像中可以得从图像中可以得出出 _ .(_ .(填选项前的字母填选项前的字母) )A.A.增挂钩码时增挂钩码时l与与F F成正比，而减挂钩码时成正比，而减挂钩码时l与与F F不成正比不成正比B.B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大钩码时的大C.C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与

3、减挂当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等钩码时的相等D.D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度【标准解答标准解答】选选D.D.由于橡皮筋下端悬挂的钩码太多，导致超由于橡皮筋下端悬挂的钩码太多，导致超出橡皮筋的弹性限度，使橡皮筋无法及时恢复原状，两条曲出橡皮筋的弹性限度，使橡皮筋无法及时恢复原状，两条曲线才有差异，且是非线性的线才有差异，且是非线性的. . 实验数据的处理实验数据的处理【典例典例2 2】某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数弹簧的

4、劲度系数k.k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上. .当弹簧自然下垂时，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作指针指示的刻度数值记作L0L0；弹簧下端挂一个；弹簧下端挂一个 50 g 50 g 的砝码的砝码时，指针指示的刻度数值记作时，指针指示的刻度数值记作L L1 1；弹簧下端挂两个；弹簧下端挂两个50 g50 g的砝的砝码时，指针指示的刻度数值记作码时，指针指示的刻度数值记作L

5、L2 2；挂七个；挂七个50 g50 g的砝码的砝码时，指针指示的刻度数值记作时，指针指示的刻度数值记作L L7 7. .(1)(1)表中记录的是该同学已测出的表中记录的是该同学已测出的6 6个值，其中有两个数值在个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是记录时有误，它们的代表符号分别是 _ _ 和和 _ ._ .测量记录表：测量记录表：(2)(2)实验中，实验中，L L3 3和和L L7 7两个值还没有测定，请你根据图示将这两两个值还没有测定，请你根据图示将这两个测量值填入记录表中个测量值填入记录表中. .(3)(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法为充分利用测

6、量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：逐一求差，分别计算出了三个差值：d d1 1=L=L4 4-L-L0 0=6.90 cm=6.90 cm，d d2 2=L=L5 5-L-L1 1=6.90 cm=6.90 cm，d d3 3=L=L6 6-L-L2 2=7.00 cm.=7.00 cm.请你给出第四个差值：请你给出第四个差值：d d4 4=_=_cm.=_=_cm.(4)(4)根据以上差值，可以求出每增加根据以上差值，可以求出每增加50 g50 g砝码的弹簧平均伸长砝码的弹簧平均伸长量量L.LL.L用用d d1 1、d d2 2、d d3 3、d d4 4

7、表示的式子为表示的式子为L=_L=_，代入，代入数据解得数据解得L=_cm.L=_cm.(5)(5)计算弹簧的劲度系数计算弹簧的劲度系数k=_N/m. (gk=_N/m. (g取取9.8 m/s9.8 m/s2 2) )【标准解答标准解答】(1)(1)通过对通过对6 6个值的分析比较可知记录有误的是个值的分析比较可知记录有误的是L L5 5、L L6 6. .(2)(2)用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，正确读数并记录到毫用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，正确读数并记录到毫米的下一位，即米的下一位，即L L3 3=6.85 cm,L=6.85 cm,L7 7=14.05 cm.=14.05 cm.

8、(3)(3)利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值d d4 4=L=L7 7-L-L3 3=14.05 cm-6.85 cm=7.20 cm.=14.05 cm-6.85 cm=7.20 cm.(4)L= (4)L= = =1.75 cm.=1.75 cm.1234dddd4 46.906.907.007.20 cm16(5)(5)根据根据F=kF=kLL又又F=mgF=mg所以所以k= = k= = = = =28 N/m.=28 N/m.FLmgL0.05 9.8 N/ m0.0175答案答案：(1)L(1)L5 5 L L6 6(2)6.85(6.8

9、4(2)6.85(6.846.86) 14.05(14.046.86) 14.05(14.0414.06)14.06)(3)L(3)L7 7-L-L3 3 7.20(7.18 7.20(7.187.22)7.22)(4) 1.75 (5)28(4) 1.75 (5)281234dddd4 41.(20111.(2011西城区高一检测西城区高一检测) )同学们通过实验探究，得到了在同学们通过实验探究，得到了在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系. .下列说法下列说法中能反映正确的探究结果的是中能反映正确的探究结果的是( )( )A A弹簧的弹力

10、跟弹簧的伸长量成正比弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比B B弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成反比弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成反比C C弹簧的弹力跟弹簧的伸长量的平方成正比弹簧的弹力跟弹簧的伸长量的平方成正比D D弹簧的弹力跟弹簧的伸长量无关弹簧的弹力跟弹簧的伸长量无关【解析解析】选选A.A.在弹性限度内弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正在弹性限度内弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比比. .故故A A正确正确. .2.2.一个实验小组在一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验的实验中，使用两条不同的轻质弹簧中，使用两条不同的轻质弹簧a a和和b b，得到弹力与弹簧长度的，得到弹力与

11、弹簧长度的图像如图所示，下列表述正确的是图像如图所示，下列表述正确的是( )( )A.aA.a的原长比的原长比b b的长的长B.aB.a的劲度系数比的劲度系数比b b的大的大C.aC.a的劲度系数比的劲度系数比b b的小的小D.D.测得的弹力与弹簧的长度成正比测得的弹力与弹簧的长度成正比【解析解析】选选B.B.由由F=kx=k(F=kx=k(l- -l0 0) )知弹力知弹力F F跟弹簧的伸长或缩短的跟弹簧的伸长或缩短的长度成正比，长度成正比，D D错误；错误；F-F-l图线的斜率大小等于弹簧劲度系数的图线的斜率大小等于弹簧劲度系数的大小，故大小，故B B正确、正确、C C错误，当错误，当F=

12、0F=0时，时，l= =l0 0，结合题图知，结合题图知a a的原长的原长比比b b的短，的短，A A错误错误. .3.3.在在“探究弹力和弹簧伸长量的关系探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正实验中，以下说法正确的是确的是( )( )A.A.弹簧被拉伸时，不能超出其弹性限度弹簧被拉伸时，不能超出其弹性限度B.B.测弹簧的原长时，应将弹簧平放在水平桌面上测弹簧的原长时，应将弹簧平放在水平桌面上C.C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖直位置且平衡直位置且平衡D.D.用几个不同的弹簧分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力用几个

13、不同的弹簧分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等与伸长量之比相等【解析解析】选选A A、C.C.本实验中应以同一根弹簧为实验对象，在弹本实验中应以同一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力，从而探性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力，从而探究弹力与弹簧伸长的关系；但在测原长时，应把弹簧竖直悬究弹力与弹簧伸长的关系；但在测原长时，应把弹簧竖直悬挂，自然伸长时测量，这样可以避免弹簧自身重力对测量结挂，自然伸长时测量，这样可以避免弹簧自身重力对测量结果的影响果的影响. .故选故选A A、C.C.4.(20114.(2011宜宾高一检测宜宾高一检测) )

14、小明想知道弹簧测力计的测力原理小明想知道弹簧测力计的测力原理, ,于是他在实验室中做了实验于是他在实验室中做了实验, ,数据如表所示数据如表所示, ,请你帮他分析数请你帮他分析数据并总结出结论据并总结出结论. .弹簧原长弹簧原长:10 cm:10 cm结论结论: :弹簧的伸长和所受拉力的关系是弹簧的伸长和所受拉力的关系是: _ .: _ .【解析解析】由题表知由题表知, ,当拉力当拉力F F1 1=2 N=2 N时时, ,弹簧伸长量弹簧伸长量x x1 1=1 cm;=1 cm;拉力拉力F F2 2=4 N=4 N时时, ,伸长量伸长量x x2 2=2 cm=2 cm；拉力；拉力F F3 3=6

15、 N=6 N时时, ,伸长量伸长量x x3 3= =3 cm,3 cm,即即F F1 1FF2 2FF3 3=x=x1 1xx2 2xx3 3, ,表明弹簧的伸长表明弹簧的伸长( (量量) )和所和所受拉力成正比受拉力成正比. .答案答案: :弹簧的伸长和所受拉力成正比弹簧的伸长和所受拉力成正比5.5.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系弹簧伸长量的关系. .下表是该同学记录的实验数据，实验时弹下表是该同学记录的实验数据，实验时弹簧伸长量始终未超过弹性限度簧伸长量始终未超过弹性限度.(g.(g取取10 m/s10 m/s2 2) )(1)(1)在所给坐标纸在所给坐标纸( (如图如图) )上建立坐标系，并标出合适的标度，上建立坐标系，并标出合适的标度，根据实验数据作出弹力根据实验数据作出弹力F F跟弹簧伸长量跟弹簧伸长量x x关系的图像关系的图像. . (2)(2)根据图像可计算出弹簧的劲度系数为