复习方案第2步力学试验二探究弹力和弹簧伸长的关系讲解.ppt

导航页 结束放映 实验基础要打牢 力 学 实 验 （二） 命题热点要知晓 课时跟踪检测 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 力学实验 ( 二 ) 探究弹力和弹簧伸长的关系 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 一、实验目的 探究弹力和弹簧伸长的关系；培养学生进行实验研究的科 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；弹簧的伸长越大，弹力也就越大。 三、实验图示 [ 实验器材 ] 铁架台、弹簧、 钩码、刻度尺、 坐标纸 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 四、实验步骤 (1) 安装实验仪器。 (2) 测量弹簧的伸长量 ( 或总长 ) 及所受的拉力 ( 或所挂钩码的质 量 ) ，列表作出记录，要尽可能多测几组数据。 (3) 根据所测数据在坐标纸上描点， 以力为纵坐标， 以弹簧的伸长 量为横坐标。 (4) 按照在图中所绘点的分布与走向，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。 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 五、数据处理 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，如果不行再考虑二次函数。 六、误差分析 1 ．钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。 2 ．画图时描点及连线不准确也会带来误差。 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 七、注意事项 1 ．安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。 2 ．不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多， 以免超过弹簧的弹性限度。 3 ．尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧， 且要尽量多测几组 数据。 4 ．观察所描点的走向：不要画折线。 5 ． 统一单位： 记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关 系及单位。 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 实验操作及数据处理 [ 例 1] (2016· 广元月考 ) 在“探究弹力和弹簧伸长的关系” 实验中。 (1) 某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测 出弹簧的原长为 L 0 ，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用钩码挂在弹 簧下端，测出弹簧的长度为 L ，把 L － L 0 作为弹簧的伸长量 x 1 ， 改变钩码个数重复操作。由于弹簧自身重力的影响，最后作出的 F - x 图像，可能是下图中的 ( ) 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 (2) 另一同学使用两条不同的轻质弹簧 a 和 b ，得到弹力与弹簧长度的图像如图 1 所示。下列表述正确的是 ( ) A ． a 的原长比 b 的长 B ． a 的劲度系数比 b 的大 C ． a 的劲度系数比 b 的小 D ． 测得的弹力与弹簧的长度成正比 图 1 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 (3) 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来， 在自由端挂上不同质量的砝码。 实验测出了砝码质量 m 与弹簧长 度 l 的相应数据，其对应点已在图 2 上标出。作出 m - l 的关系图 线。弹簧的劲度系数为 ________N/m( 结果保留 3 位有效数字 ) 。 图 2 返回导航页 结 束 放 映 第二单元 相互作用 牛顿运到定律 [ 解析 ] (1) 由于弹簧自身重力的原因， 在不施加外力， 把弹 簧竖直悬挂起来时，弹簧有一定的伸长量，根据公式 F ＝ k Δ x 可 知图像是一条倾斜的直线，故 C 正确。 (2) 弹簧的斜率表示劲度系数，所以 a 的劲度系数比 b 的大， 由于图像没有通过原点， 即弹簧的长度等于原长加变化量， 即弹 簧的长度和弹力不成正比。 (3) 由胡克定律 F ＝ kx 得： k ＝ F x ＝ mg l ＝ g · k 斜 ＝ 0.255 N/m 。 [ 答案 ] (1)C