实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 MYKONGLONG
实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系
基础回放·要点整合 基本实验要求 1.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;弹簧的伸长量越大 弹力也就越大 2.实验器材 铁架台、弹簣、钩码、刻度尺、坐标纸 3.实验步骤 (1)安装实验仪器(见实验原理图) (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 实验原理图 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 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 (5)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 MYKONGLONG
基本实验要求 1．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；弹簧的伸长量越大， 弹力也就越大． 2．实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸． 3．实验步骤 (1)安装实验仪器(见实验原理图)． (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． (5)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． 基础回放·要点整合 实验原理图
基础回放·要点整合 ⊙规律方法总结 1.实验数据处理方法 (1)列表法 将测得的F、x填入设计好的表格之中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值 在误差范围内是相等的 (2)图象法 以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点, 作出的拟合曲线,是一条过坐标原点的直线 (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系 MYKONGLONG
1．实验数据处理方法 (1)列表法 将测得的 F、x 填入设计好的表格之中，可以发现弹力 F 与弹簧伸长量 x 的比值 在误差范围内是相等的． (2)图象法 以弹簧伸长量 x 为横坐标，弹力 F 为纵坐标，描出 F、x 各组数据相应的点， 作出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线． (3)函数法 弹力 F 与弹簧伸长量 x 满足 F＝kx 的关系． 基础回放·要点整合 规律方法总结
基础回放·要点整合 2.注意事项 (1)不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸, 超过弹簧的弹性限度 (2)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 (3)观察所描点的走向:本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所 作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点 (4)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 3.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 MYKONGLONG
2．注意事项 (1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸， 超过弹簧的弹性限度． (2)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． (3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所 作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点． (4)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． 3．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. 基础回放·要点整合
课堂探究·考点突破 考点一对实验注意事项的考查 【例1】(1)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 C AB 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簣施加拉力,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 MYKONGLONG
考点一 对实验注意事项的考查 【例 1】(1)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 AB 课堂探究·考点突破
课堂探究·考点突破 (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L,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中的(C) B C MYKONGLONG
(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中的 ( C ) 课堂探究·考点突破
课堂探究·考点突破 考点二实验原理和数据处理问题 【例2】(2012广东理综34(2)改编)某同学探究弹力和弹簧伸长的关系 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 竖直方向(填“水平”或“竖直” ②弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为Ln;弹簧下端挂上砝码盘时,长度 记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L数据如下表 代表符 L L2 L3 L4L L 6 号 数值 253527.3529.3531.3033.4353537.403930 cm 表中有一个数值记录不规范,代表符号为3.由表可知所用刻度尺的最小分 度为1mm MYKONGLONG
考点二 实验原理和数据处理问题 【例 2】(2012·广东理综·34(2)改编)某同学探究弹力和弹簧伸长的关系． 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 ________方向(填“水平”或“竖直”)． 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. 代表符 号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值 (cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分 度为________． 竖直 静止 L3 1mm 课堂探究·考点突破
课堂探究·考点突破 ③图1是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 L的差值(填“Lo”或“Lx”) m/(10kg) 0000000 x(0) 02468101214 图 ④由图可知弹簧的劲度系数为49N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为 10g.(结果保留两位有效数字,重力加速度取98m/s2 MYKONGLONG
③图 1 是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与 ________的差值(填“L0”或“Lx”)． 图 1 ④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为 ________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取 9.8 m/s2 ) Lx 4.9 10 课堂探究·考点突破
课堂探究·考点突破 创新实验设计p 【例3】在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装 置如图2所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.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3中,请作出F一L图 线 F/N+ 2.0F 团士上+上十 16并十 1,2 LLJaLdet Ld TTTTT 0.8 工 0.4 ++ 一+ 图2 图3 MYKONGLONG
【例 3】在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装 置如图 2 所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．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 3 中，请作出 F－L 图 线． 图2 课堂探究·考点突破 图3
课堂探究·考点突破 (2)由此图线可得出该弹簧的原长Lo=5cm,劲度系数k=20N/m (3)试根据该同学以上的实验情况,帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实 验测得的具体数据) 次微 弹力FN 弹簧的长 度L/(X10-2m) (4)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:可以避免弹簧自身重力对实验的影响 缺点在于:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差 MYKONGLONG
(2)由此图线可得出该弹簧的原长 L0＝________ cm，劲度系数 k＝________ N/m. (3)试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实 验测得的具体数据)． (4)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：__________________________________________________________________ 课堂探究·考点突破 5 20 次数 1 2 3 4 5 6 弹力F/N 弹簧的长 度 L/(×10－2 m) 可以避免弹簧自身重力对实验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差