人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系.ppt

学以致用·随堂检测全达标1.(2022广西玉林模拟)某同学在做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中,设计了如图甲所示的实验装置。(1)实验步骤:将一待测弹簧自由悬挂,测出其长度,在其下端竖直悬挂钩码,稳定后测出弹簧的长度,并记录___________________________________。改变钩码个数,重复上述步骤。?(2)图乙是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图,由图可知,弹簧的劲度系数是__________N/m。(结果保留两位有效数字)?解析(1)本实验需要记录的数据有:弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数(或钩码总质量)。(2)根据F=kx可知,图像的斜率大小等于劲度系数,由图像求出劲度系数为k=3.1×102N/m。答案(1)弹簧的原长、悬挂钩码后弹簧的长度和钩码个数(或钩码总质量)(2)3.1×1022.在探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数的实验中,实验装置如图甲所示。所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图乙中,请作出F-L图线。(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=cm,劲度系数k=________N/m。(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:_________________________;缺点在于:_________________________。?解析(1)F-L图线如图所示。(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度,由图像可知,L0=5×10-2m=5cm。劲度系数为图像直线部分的斜率,(3)优点是:可以避免弹簧自身重力对实验的影响。缺点是:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。答案(1)见解析图(2)520(3)见解析本课结束实验:探究弹簧弹力与形变量的关系第三章课标要求1.知道科学探究的过程,探究弹力与弹簧伸长量之间的关系。(科学探究)2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。(科学探究)3.能根据F-x、F-l图像求出弹簧的劲度系数。(科学思维)内容索引基础落实?必备知识全过关重难探究?能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标基础落实?必备知识全过关一、实验原理1.如图所示,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可以用挂上钩码后弹簧的长度减去弹簧的__________来求得。?2.作出弹簧弹力F与弹簧__________x的关系图像,根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧__________的关系。?大小相等刻度尺原长伸长量伸长量二、实验器材铁架台、刻度尺、轻弹簧、钩码(一盒)、三角板、铅笔、坐标纸等。三、实验步骤测原长、测弹力、测长度、重复测1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用__________测出弹簧自由下垂时的长度l0,即原长。?2.如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出钩码静止时弹簧的长度l1,记录m1和l1。刻度尺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、…。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。?实验次数1234567F/N0??????l/cm???????x/cm0??????l-l0易错辨析判一判(1)实验要研究的是弹簧的弹力与弹簧长度的关系。()(2)每次实验,重物静止时所挂重物的重力与弹簧的弹力大小相等。()(3)弹簧的伸长量等于弹簧的长度与弹簧原长之差。()×解析本实验研究的是弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。√√合格考试练一练(2021浙江绍兴高一期末)探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中:(1)某同学使用了铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码、坐标纸、铅笔,此外还须选用的一个器材是__________;?A.小车 B.纸带 C.铅垂线 D.电火花计时器(2)该同学测出了弹簧受到的拉力F与弹簧的伸长量x的相应数据,其对应点在下图所示的坐标纸上标出,请在图中作出F-x关系图像,并根据图像求出弹簧的劲度系数为__________N/m(保留两位有效数字)。?解析(1)探究弹簧弹力与形变量的