《高考物理大一輪復習 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關系課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理大一輪復習 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關系課件 新人教版.ppt（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,,,,,考點一 實驗原理及操作,考點二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,考點三 創(chuàng)新實驗探究,考 點,高三物理一輪復習,實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關系,實驗目的 1．探究彈力和彈簧伸長量的關系． 2．學會利用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，探究物理規(guī)律． 實驗原理 1．如右圖所示，,彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等． 2．用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x，建立直角坐標系，以縱坐標表示彈力大小F，以橫坐標表示彈簧的伸,長量x，在坐標系中描出實驗所測得的各組(x、F)對應的點，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關系． 實驗器材 鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標紙、重錘線． 實驗步驟 1．將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0，即原長． 2．如下圖所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，測出此時彈簧的長度l1，記錄m1和l1，填入自己設計的表格中．,3．改變所掛鉤碼的質(zhì)量，測出對應的彈簧長度，記錄m2、m3、m4、m5和相應的彈簧長度l2、l3、l4、l5，并得出每次彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4、x5.,數(shù)據(jù)處理 1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標，以彈簧的伸長量x為橫坐標，用描點法作圖．連接各點，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線． 2．以彈簧的伸長量為自變量，寫出圖線所代表的函數(shù)，并解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義． 誤差分析 1．鉤碼標值不準確造成系統(tǒng)誤差． 2．彈簧長度的測量和作圖時造成偶然誤差． 注意事項 1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度，要注意觀察，適可而止．,2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差適當大一些，從而使坐標點的間距盡可能大，這樣作出的圖線準確度更高一些． 3．測彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(tài)時測量，以免增大誤差． 4．描點畫線時，所描的點不一定都落在一條直線上，但應注意一定要使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)． 5．記錄實驗數(shù)據(jù)時要注意彈力、彈簧的原長l0、總長l及彈簧伸長量的對應關系及單位． 6．坐標軸的標度要適中．,【例1】 如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關系． (1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：____________． (2)實驗中需要測量的物理量有：______________． (3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.圖線不過原點的原因是由于_______．,考點一 實驗原理及操作,(4)為完成該實驗，設計的實驗步驟如下： A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組(x，F(xiàn))對應的點，并用平滑的曲線連接起來； B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0； C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺； D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼； E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關系式．首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；,考點一 實驗原理及操作,F．解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義； G．整理儀器． 請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：____________．,(1)根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量； (2)根據(jù)實驗原理，實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧所受外力與對應的伸長量(或與彈簧對應的長度)； (3)取圖象中(0.5，0)和(3.5，6)兩個點，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于彈簧自重的原因，使得彈簧不加外力時就有形變量． (4)根據(jù)完成實驗的合理性可知先后順序為CBDAEFG.,解析,答案,(1)刻度尺 (2)彈簧原長、彈簧所受外力與對應的伸長量(或與彈簧對應的長度) (3)200 彈簧自重 (4)CBDAEFG,考點一 實驗原理及操作,【例2】 某實驗小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”實驗，實驗時，先把彈簧平放在桌面上，用直尺測出彈簧的原長L0＝4.6 cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應的彈簧長度x，數(shù)據(jù)記錄如下表所示.,(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點并作圖，如圖所示．,考點二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,解析,(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖線； (2)由此圖線可得，該彈簧勁度系數(shù)k＝________N/m. (3)圖線與x軸的交點坐標大于L0的原因是______________________________。,(3)由題意知，測彈簧的原長L0時，彈簧是平放在桌面上的．當彈簧豎直懸掛時，由于彈簧自身重力的影響，即使不掛鉤碼，彈簧也會伸長一小段，所以圖線與x軸的交點坐標大于L0.,解析,答案,(1)見解析 (2)50 (3)未考慮彈簧自身重力的影響,考點二 數(shù)據(jù)處理及誤差分析,考點三 創(chuàng)新實驗研究,表格顯/隱,,【例3】 (2014高考新課標全國Ⅱ卷)某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關系．實驗裝置如圖(a)所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，各指針的位置記為x.測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)．已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88 cm.,(1)將表中數(shù)據(jù)補充完整：①________，②________． (2)以n為橫坐標，1/k為縱坐標，在圖(b)給出的坐標紙上畫出1/k－n圖象,,解析,考點三 創(chuàng)新實驗研究,(3)圖(b)中畫出的直線可近似認為通過原點．若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關系的表達式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關系的表達式為k＝________N/m.,,解析,考點三 創(chuàng)新實驗研究,,答案,考點三 創(chuàng)新實驗研究,