2013年高中物理 第3章 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系精品课件 新人教版必修1.ppt

实验：探究弹力和弹簧伸长的关 系核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练实 验 ： 探 究 弹 力 和 弹 簧 伸 长 的 关 系课前自主学案【实验实验 目的】1．探究弹弹力和弹弹簧伸长长的定量关系．2．学会利用图图象研究两个物理量之间间的关系的方法．【实验实验 原理】 1．如图图3－6－1所示，弹弹簧在下端悬悬挂钩码钩码 时时会伸长长，平衡时弹时弹 簧产产生的弹弹力与所挂钩钩 码码的重力大小相等．图图3－6－12．用刻度尺测测出弹弹簧在不同的钩码钩码 拉力下的伸长长量x，建立坐标标系，以纵纵坐标标表示弹弹力大小F，以横坐标标表示弹弹簧的伸长长量x，在坐标标系中描下实验实验 所测测得的各组组(x，F)对应对应 的点，用平滑的曲线连线连 接起来，根据实验实验 所得的图线图线 ，就可探究弹弹力大小和伸长长量间间的关系．【实验实验 器材】轻质弹轻质弹 簧(一根)，钩码钩码 (一盒)，刻度尺，铁铁架台，重垂线线，坐标纸标纸 ，三角板．【实验实验 步骤骤】 1．将弹弹簧的一端挂在铁铁架台上，让让其自然 下垂，用刻度尺测测出弹弹簧自然伸长长状态时态时 的长长度l0，即原长长． 2．如图图3－6－2所示，将已知质质量的钩码钩码 挂在弹弹簧的下端，在平衡时测时测 出弹弹簧的总总 长长并计计算钩码钩码 的重力，填写在记录记录 表格里 ．图图3－6－23．改变变所挂钩码钩码 的质质量，重复上步的 实验过实验过 程多次.12345 F/N L/cm x/cm核心要点突破图图3－6－3二、误误差分析 1．由于弹弹簧原长长及伸长长量的测测量都不便于操 作，故存在较较大的测测量误误差． 2．由于弹弹簧自身的重力的影响造成误误差． 3．当未放重物时时，弹弹簧在自身重力的作用下 ，已经经有一个伸长长量，这样这样 在作图线时图线时 ，图图 线线与x轴轴有一截距． 三、注意事项项 1．所挂钩码钩码 不要过过重，以免弹弹簧被过过分拉伸 ，超出它的弹弹性限度．2．每次所挂钩码钩码 的质质量差尽量大一些，从而使 在坐标标上描的点尽可能稀一些，这样这样 作出的图图 线线精确． 3．测弹测弹 簧长长度时时，一定要在弹弹簧竖竖直悬悬挂且处处 于平衡状态时测态时测 量，刻度尺要保持竖竖直并靠近 弹弹簧，以免增大误误差． 4．描点画线时线时 ，所描的点不一定都落在一条曲 线线上，但应应注意一定要使各点均匀分布在曲线线的 两侧侧． 5．记录记录 数据时时要注意弹弹力及弹弹簧伸长长量的对应对应 关系及单单位．课堂互动讲练数据处理例例 下表是某同学为为探索弹弹簧的弹弹力和伸长长 的关系所测测的几组组数据.弹弹力F/N0.51.01.52.02.5伸长长x/cm 2.305.086.899.8012.40(1)请请你在图图3－6－4中的坐标纸标纸 上作出F－x图图 线线．图图3－6－4 (2)写出曲线线所代表的函数式． (3)解释释函数表达式中常量的物理意义义．【精讲讲精析】 (1)根据表中数据描点，按照图图 中各点的分布与走向，应应作出一条直线线，使直 线线两侧侧的点数大致相同．这样这样 可以减少偶然误误 差，如图图3－6－5所示．图图3－6－5(2)设设直线线斜率为为k，由数学知识识知，F＝kx＋c. 在直线线上取较远较远 的两点(可以减小误误差)，如点 (9.80,2.0)与(2.30,0.5)，并代入上式得k＝0.2 N/cm，c＝0.04 N，所以函数表达式为为：F＝ (0.2x＋0.04)N. (3)由F＝kx＋c知，当x＝0时时，F＝c，因此，式 中常量c表示弹弹簧的重力为为0.04 N．若忽略弹弹簧 的重力，则则F＝kx.因此，式中常数k＝F/x表示 使弹弹簧形变单变单 位长长度时弹时弹 簧的弹弹力，即劲劲度 系数． 【答案】 见见精讲讲精析【方法总结总结 】 要根据所给给坐标纸标纸 合理选选取x、F两轴标轴标 度，使得所得图线图线 尽量分布在坐标纸较标纸较 大的空间间位置，以便减小误误差，这这是作图图象的最基本要求．据所给实验给实验 数据描点，然后作出平滑曲线线(或直线线)，注意所画的线线不一定过过所有点，原则则是应应尽量使各点较较均匀地分布在曲线线(或直线线)的两侧侧．。