高中物理（人教版必修一）配套课件：第三章3摩擦力.pptxVIP

第三章　相互作用3　实验：探究弹力与弹簧伸长量 的关系目标定位1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.3.能根据F－x、F－l图象求出弹簧的劲度系数．栏目索引实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系对点检测 自查自纠一、实验原理1.如图1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受到的重力 ．弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用 测出，其伸长量x可以用弹簧的长度减去 来求得．2.建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用_______ 连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系．大小相等刻度尺原长图1平滑的曲线答案实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系二、实验器材 、钩码(一盒)、 、铁架台、坐标纸.三、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用 测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长.2.如图2所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1.3.改变所挂钩码的质量，重复步骤2，记录m2、m3、m4、m5、……和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、…….轻弹簧刻度尺刻度尺图2答案4.计算出每次弹簧的伸长量x(x＝ )和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格.l－l0?1234567F/N0??????l/cm???????x/cm0??????答案四、数据处理1.建立直角坐标系，以F为纵轴，x为横轴，根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随x变化的图线.2.以弹簧的伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系.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量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.五、误差分析1.读数和作图时会带来偶然误差.为了减小偶然误差，要尽量 测几组数据.2.弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差，实验中应使用 弹簧.多轻质答案六、注意事项1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的 .2.测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系.3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位.4.描点作图时，应使尽量 的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是 的曲线或直线.弹性限度多平滑答案例1　(1)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”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时，应竖直悬挂弹簧，挂在弹簧 下端的钩码应处于静止状态C.用直尺测得的弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧，分别测出它们所受的拉力与伸长量，可得出拉 力与伸长量之比相等解析答案解析　实验时弹簧被拉伸的长度不能超出它的弹性限度，A正确；要使弹簧的弹力等于钩码重力的大小，应竖直悬挂弹簧，且要使弹簧下端的钩码处于静止状态，B正确；弹簧的伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长，C错误；不同的弹簧的劲度系数不同，所以拉力与伸长量之比不相等，D错误.答案　AB(2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸展，用直尺测出其长度L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码，平衡后测出其长度L，令x＝L－L0.改变钩码数，进行多次测量，用F表示弹簧下端受到的钩码的拉力，则下列F-x图线，你认为符合实际情况的是(　)C解析　因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上有截距，C正确，A、B、D错误.解析答案例2　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_____(填“水平”或“竖直”)方向.竖直解析　为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.解析答案(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10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.静止代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为________.L3解析　弹簧静止稳定时，记录原长L0；表中的数据L3与其他数据有效位数不同，所以数据L3不规范.解析答案(3)图3是该同学根据表中数据作的图象，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(填“L0”或“Lx”)的差值.L