实验探究弹力和弹簧伸长的关系

实验探究弹力和弹簧伸长的关系第一页，共三十五页，编辑于2023年，星期二第二章研究物体间的相互作用第二单元实验与探究第5课实验：探究弹力和弹簧伸长的关系第二页，共三十五页，编辑于2023年，星期二高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第三页，共三十五页，编辑于2023年，星期二高考展望1.要求掌握实验原理、器材与步骤，能够正确分析误差来源．2.能够设计新情景或改换器材条件下的实验方案．3.本实验在近几年全国中有考到，要予以重视．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第四页，共三十五页，编辑于2023年，星期二高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第五页，共三十五页，编辑于2023年，星期二一、实验目的实验探究1．探究弹力和弹簧伸长量之间的关系．2．学会利用图象法处理实验数据．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第六页，共三十五页，编辑于2023年，星期二二、实验原理实验探究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，伸长量可以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．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第七页，共三十五页，编辑于2023年，星期二三、实验器材实验探究铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第八页，共三十五页，编辑于2023年，星期二四、实验步骤实验探究1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．2．如图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，填入自己设计的表格中．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第九页，共三十五页，编辑于2023年，星期二实验探究

3．改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x钩码质量m弹力F0l0＝1l1＝x1＝l1－l0m1＝F1＝2l2＝x2＝l2－l0m2＝F2＝3l3＝x3＝l3－l0m3＝F3＝……………高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十页，共三十五页，编辑于2023年，星期二五、数据处理实验探究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．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．3．得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期二六、注意事项实验探究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，要注意观察，适可而止．2．每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些．3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差．4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期二实验探究5．记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长l0、总长l及弹簧伸长量的对应关系及单位．6．坐标轴的标度要适中．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期二七、误差分析实验探究1．本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小不稳定造成的．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，可以提高实验的准确度．2．弹簧长度的测量是本实验主要误差来源，所以测量时尽量精确地测量弹簧的长度．3．描点、作图不准确等．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十四页，共三十五页，编辑于2023年，星期二八、实验改进实验探究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：1．一个方案是将弹簧穿过一根水平光滑的杠杆，在水平方向做实验．2．另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验的精确度．3．利用计算机及传感器技术，将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图乙所示)，分析图象得出结论．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十五页，共三十五页，编辑于2023年，星期二实验探究高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十六页，共三十五页，编辑于2023年，星期二高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十七页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型1实验步骤的掌握题型探究【例❶】

某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________(选填“水平”或“竖直”)方向．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g

砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如表：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十八页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(选填“L0”或“Lx”)的差值．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第十九页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究方法点窍近几年来，为了降低实验题考查操作步骤的难度，常采用提取关键步骤让学生来填空的做法，所以要求同学们在复习实验的操作步骤时要善于提取关键段或关键词．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型2实验数据的处理题型探究【例❷】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．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究(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F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，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x＝________cm.高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十四页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究方法点窍图象法处理数据的注意事项(1)建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；(2)标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；(3)描点：描点时要留下痕迹；(4)连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；(5)依据图象得出结论，要理解图象的斜率、截距所代表的物理意义．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十五页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型3创新实验设计题型探究【例❸】

在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出FL图线．高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十六页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究(2)由此图线可得出的结论是______________，该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：____________________________________；缺点在于：_____________________________________.高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十七页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十八页，共三十五页，编辑于2023年，星期二题型探究高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第二十九页，共三十五页，编辑于2023年，星期二高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第三十页，共三十五页，编辑于2023年，星期二随堂训练1.(双选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是()A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等AB高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第三十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期二随堂训练解析：实验中应以所研究的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，以探索弹力与弹簧伸长的关系，并且拉力和重力平衡，所以选A、B.高考展望实验探究题型探究随堂训练栏目链接第三十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期二随堂训练2．某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他