高考物理一輪復習課件：實驗二 探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系課件.ppt

實驗二探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系 要點解讀回放 1 探究彈力和彈簧伸長量之間的關(guān)系 2 學會利用圖象法處理實驗數(shù)據(jù) 1 如圖所示 在彈簧下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長 平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等 2 彈簧的長度可用刻度尺直接測出 伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進行計算 這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系了 鐵架臺 彈簧 毫米刻度尺 鉤碼若干 三角板 坐標紙 重垂線 鉛筆 過程分析導引 實驗步驟 1 如圖所示 將鐵架臺放在桌面上 固定好 將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上 在靠近彈簧處將刻度尺 最小分度為1mm 固定于鐵架臺上 并用重垂線檢查刻度尺是否豎直 用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0 即原長 2 如圖所示 將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端 在平衡時測量彈簧的總長并測出鉤碼的重力 填寫在記錄表格里 3 改變所掛鉤碼的質(zhì)量 重復前面的實驗過程多次 4 以彈力f 大小等于所掛鉤碼的重力 為縱坐標 以彈簧的伸長量x為橫坐標 用描點法作圖 按照圖中各點的分布與走向 嘗試作出一條平滑的曲線 包括直線 所畫的點不一定正好都在這條曲線上 但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致均勻 5 以彈簧的伸長量為自變量 寫出曲線所代表的函數(shù) 首先嘗試一次函數(shù) 如果不行則考慮二次函數(shù) 6 得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系 解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義 注意事項 1 所掛鉤碼不要過重 以免彈簧被過分拉伸 超出它的彈性限度 要注意觀察 適可而止 2 每次所掛鉤碼的質(zhì)量差適當大一些 從而使坐標系上描的點適當稀一些 這樣作出的圖線精確 3 測彈簧長度時 一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量 以免增大誤差 4 描點畫線時 所描的點不一定都落在一條曲線上 但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在曲線的兩側(cè) 5 記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位 誤差分析 1 本實驗誤差的主要來源為讀數(shù)和作圖時的偶然誤差 2 彈簧豎直懸掛時 未考慮彈簧自身重力的影響 3 為了減小誤差 要盡量多測幾組數(shù)據(jù) 本實驗的系統(tǒng)誤差來自彈簧的重力 所以改進實驗的思路應(yīng)該是盡可能減小彈簧自重的影響 1 一個方案是將彈簧穿過一根水平光滑的杠桿 在水平方向做實驗 2 另一個方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧 通過減小讀數(shù)的相對誤差來提高實驗的精確度 3 利用計算機及傳感器技術(shù) 將彈簧水平放置 且一端固定在傳感器上 傳感器與電腦相連 對彈簧施加變化的作用力 拉力或推力 時 電腦上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象 如圖乙所示 分析圖象得出結(jié)論 實驗典例突破 2012年廣東a卷 某同學探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系 將彈簧懸掛在鐵架臺上 將刻度尺固定在彈簧一側(cè) 彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在 方向 填 水平 或 豎直 彈簧自然懸掛 待彈簧 時 長度記為l0 彈簧下端掛上砝碼盤時 長度記為lx 在砝碼盤中每次增加10g砝碼 彈簧長度依次記為l1至l6 數(shù)據(jù)如下表 表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范 代表符號為 由表可知所用刻度尺的最小分度為 下圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖 縱軸是砝碼的質(zhì)量 橫軸是彈簧長度與 的差值 填 l0 或 lx 由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 n m 通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為 g 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 重力加速度取9 8m s2 答案 豎直 靜止l30 1cm lx 4 910 2012年杭州模擬 某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中 設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置 他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度 再將鉤碼逐個掛在彈簧的下端 每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度 將數(shù)據(jù)填在表中 彈簧始終在彈性限度內(nèi) 1 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在如圖乙的坐標紙上已描出了前四次測量的彈簧所受彈力大小f跟彈簧總長x之間的函數(shù)關(guān)系