实验2探究弹力和弹簧伸长量的关系.ppt

* * * * * * * 图10 ②实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中． 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逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm. 请你给出第四个差值：d4＝________＝________cm. ④根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝__________，代入数据解得ΔL＝__________cm. ⑤计算弹簧的劲度系数k＝________N/m.(g取9.8 m/s2) 解析：①L5，L6有效数字不准 ②读数可得L3＝6.85 cm，L7＝14.05 cm ③逐差法可得d4＝L7－L3＝7.20 cm ④L4－L0＝4ΔL＝d1 L5－L1＝4ΔL＝d2 L6－L2＝4ΔL＝d3 L7－L3＝4ΔL＝d4 所以ΔL＝ ＝1.75 cm * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 实验二　探究弹力和弹簧伸长量的 关系 一、实验目的：探索弹力与弹簧伸长量的定量关系，学习所用的科学方法． 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，这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力)；弹簧的原长和形变后的长度可用刻度尺测出，计算出弹簧的形变量，多测几组数据，用列表或作图的方法探索出弹力与弹簧伸长量的定量关系． 三、实验器材：弹簧(不同的多根)、刻度尺、钩码、铁架台． 四、实验方法：实验观察法、分析归纳法． 五、实验步骤 ： 图1 1．用刻度尺测出弹簧的原长l0. 2．如图1所示，将弹簧一端固定，另一端挂上钩码，待弹簧平衡后，记录下弹簧的长度及钩码的重量．然后改变钩码的质量，再读出几组数据． 3．将数据记录在表格中．(弹簧原长l0＝________ cm) 1 2 3 4 5 6 7 F/N l/cm x/cm 4．根据测量数据画出F—x图象．(以F为纵轴，以x为横轴)． 5．探索结论：按照F—x图象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在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同．尝试写出曲线所代表的函数，首先看F—x是否为一次函数，如果不是则考虑是否是二次函数或其他函数． 6．解释函数表达式中常数的物理意义． 六、数据处理：根据记录数据画出F—x图象，然后分析F—x图象所代表的函数，最后总结出实验结论． 七、误差分析：1.本实验的误差来源之一，是因弹簧拉力大小的不稳定造成的. 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，是本实验的主要误差来源．所以，测量时尽量精确地测量弹簧的长度． 八、注意事项： 1．每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等． 2．弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的限度． 3．测量有关长度时，应区别弹簧原长l0，实际总长l 及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系． 4．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小． 5．描线的原则是，尽量使各点落在描画出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线． 题型一　用图象法处理实验数据 图2 [例1]　某同学用如图2所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(取g＝9.8 m/s2) 砝码质量 m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 标尺刻度 x/10－2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 砝码质量m/102g 5.00 6.00 7.00 标尺刻度x/10－2m 34.60 42.00 54.50 (1)根据所测数据，在图3所示的坐标纸上作弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线． 图3 (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在________牛范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数为________牛/米． [解析]　(1)根据表格中所测数据，在坐标系中的描点连结如图4所示． (2)从x与砝码质量m的关系曲线可看出，在0～4.9