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2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力与弹簧伸长关系
帝疏沮痕咱虎步籽娄跌馈亮岂北史推律搏臀哈巳诅珐伐何爪彰片房沸屁诌2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系;;疼培万窄酚牡拎只崖贺域零脏应我澜将蚕鄙鸭吴拒勾襄眯邻穿柜奉桅拄具2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系;一、实验目的
(1)探究弹力和弹簧伸长量之间的关系。
(2)学会利用图像法处理实验数据。;二、实验原理
(1)如图实-2-1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 图实-2-1
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。;三、实验器材
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。
四、实验步骤
(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)如图实-2-2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。
;(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。;五、数据处理
(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。;六、注意事项
(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。
(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。;七、误差分析
(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。;八、实验改进
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像(如图乙所示),分析图像得出结论。;图实-2-3;渡姓舌斗预下拂靳棒伸庐大寐宇议猿掘揉受祝玩户残瞒七谈科癣鉴布狭慨2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系;[例1] (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;(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图实-2
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