3.1.2实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 高中物理人教版（2019）必修第一册课件（8张PPT）.ppt

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1、第2课时实验:探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验目的一、实验目的探究弹簧弹力和弹簧伸长量的定量关系。探究弹簧弹力和弹簧伸长量的定量关系。二、实验器材二、实验器材铁架台、铁架台、_、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸、铅笔等。、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸、铅笔等。实验自主学习实验自主学习弹簧弹簧三、实验原理与设计三、实验原理与设计1.1.弹簧弹力弹簧弹力F F的确定的确定:弹簧下端悬挂钩码弹簧下端悬挂钩码,静止的钩码处于静止的钩码处于_,_,弹力大小与弹力大小与所挂钩码的重力大小所挂钩码的重力大小_,_,即即_。2.2.弹簧的伸长量弹簧的伸长量x x的确定的确定:弹簧的原长弹簧的原长l0 0与挂上钩

2、码后弹簧的长度与挂上钩码后弹簧的长度l可以用可以用_测出测出,弹簧的伸长量弹簧的伸长量x=x=l-l0 0。3.3.图像法处理实验数据图像法处理实验数据:作出弹簧弹力作出弹簧弹力F F与弹簧伸长量与弹簧伸长量x x的关系图像的关系图像,根据图像可根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系。以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系。平衡状态平衡状态相等相等F=mgF=mg刻度尺刻度尺实验互动探究实验互动探究【实验过程实验过程】一、实验步骤一、实验步骤1.1.按图示安装实验装置按图示安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长度记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长度l0 0。2.2.在弹簧下悬挂一个钩码在弹簧下

3、悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度平衡时记下弹簧的总长度,并记下钩码的重力。并记下钩码的重力。3.3.增加钩码的个数增加钩码的个数,重复上述重复上述实验过程实验过程,将数据填入表格。以将数据填入表格。以F F表示弹力表示弹力,l表示表示弹簧的总长度弹簧的总长度,x=,x=l-l0 0表示弹簧的伸长量。表示弹簧的伸长量。个数记录个数记录1 12 23 34 45 56 67 7F/NF/N0 0l/cm/cmx/cmx/cm0 0二、数据收集与分析二、数据收集与分析1.1.以弹力以弹力F(F(大小等于所挂钩码的重力大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标为纵坐标,以弹簧的伸长量以弹簧的伸长量x x为横

4、坐标为横坐标,用描点法作图。连接各点用描点法作图。连接各点,得出弹力得出弹力F F随弹簧伸长量随弹簧伸长量x x变化的图线。变化的图线。2.2.以弹簧伸长量为自变量以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可据这个常数也可据F-xF-x图线的斜率求解图线的斜率求解,k=,k=。【误差分析误差分析】1.1.系统误差系统误差:钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。2.2.偶然误差偶然误差:产生原因产生原因减小方法减小方法弹簧拉力大小的不弹簧拉力大小的不稳定稳定弹簧一端固定弹簧一端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,待稳定后再读数待稳定后再读数弹簧长度测量不准弹簧长度测量不准固定刻度尺固定刻度尺,多测几次多测几次描点、作图不准描点、作图不准坐标轴的标度尽量大一些坐标轴的标度尽量大一些,描线时让尽可能多的点落在线上或均匀分布于线的两描线时让尽可能多的点落在线上或均匀分布于线的两侧侧