2013-2014学年高一物理配套课件：实验1探究弹力与弹簧伸长的关系.ppt

《2013-2014学年高一物理配套课件：实验1探究弹力与弹簧伸长的关系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013-2014学年高一物理配套课件：实验1探究弹力与弹簧伸长的关系.ppt（32页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练第三章第三章探究弹力与弹簧伸长的关系探究弹力与弹簧伸长的关系实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练一、实验目的一、实验目的1 1探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系2 2学学会会用用列列表表法法、图图象象法法、函函数数法法处处理理实实验验数数据据实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练二、实验原理二、实验原理弹弹簧簧上上的的弹弹力力与与使使它它发发生生形形变变的的外外力力在在数数值值

2、上上是是相相等等的的，用用悬悬挂挂法法测测量量弹弹簧簧的的弹弹力力时时，当当弹弹簧簧下下端端悬悬挂挂的的钩钩码码静静止止时时，弹弹力力大大小小与与挂挂在在弹弹簧簧下下面面的的钩钩码码的的重重力力相相等等；弹弹簧簧的的原原长长与与挂挂上上钩钩码码后后弹弹簧簧的的长长度度可可以以用用刻刻度度尺尺测测出出，其其伸伸长长量量可可以以用用弹弹簧簧的的长长度度减减去去原原长长度度求求得得，这这样样就就可可以以定定量量研研究究弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长之间的关系了之间的关系了实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练三、实验器材三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标

3、纸铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸四、实验步骤四、实验步骤1将将弹弹簧簧的的一一端端挂挂在在铁铁架架台台上上，让让其其自自然然下下垂垂，用用刻刻度度尺尺测出弹簧自然伸长状态时的长度测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长，即原长实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练2如如图图所所示示，将将已已知知质质量量的的钩钩码码挂挂在在弹弹簧簧的的下下端端，在在平平衡衡时测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里时测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里3改变所挂钩码的质量，重复上步的实验过程多次改变所挂钩码的质量，重复上步的实验过程多次12345F/

4、NL/cmx/cm实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练五、数据处理与结果分析五、数据处理与结果分析1数据处理数据处理(1)用公式用公式xLL0计算出弹簧各次的伸长量，填入上表计算出弹簧各次的伸长量，填入上表(2)以以弹弹力力F(大大小小等等于于所所挂挂钩钩码码的的重重力力)为为纵纵坐坐标标，以以弹弹簧簧的的伸伸长长量量x为为横横坐坐标标，用用描描点点法法作作图图连连接接各各点点，得得出出弹弹力力F随随弹簧伸长量弹簧伸长量x变化的图线变化的图线(3)以以弹弹簧簧伸伸长长量量为为自自变变量量，写写出出曲曲线线所所代代表表的的函函数数首首先先尝试一次函数，如果不行则考

5、虑二次函数尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练2结果分析结果分析由由实实验验作作出出的的弹弹力力F与与弹弹簧簧的的伸伸长长量量x的的关关系系图图线线得得出出弹弹力力F与伸长与伸长x成正比，即成正比，即Fkx，其中，其中k为弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练六、注意事项六、注意事项1所所挂挂钩钩码码不不要要过过重重，以以免免弹弹簧簧被被过过分分拉拉伸伸，超超出出其其弹弹性性限度要注意观察，适可而止限度要注意观察，适可而止2测测量量弹弹簧簧原原长长时时，一一定定要要在

6、在弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂挂且且处处于于平平衡衡状状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差3描描点点画画线线时时，所所描描的的点点不不一一定定都都落落在在一一条条平平滑滑的的曲曲线线(或或直直线线)上上，但但应应注注意意一一定定要要使使各各点点均均匀匀分分布布在在曲曲线线(或或直直线线)的两侧的两侧4记记录录数数据据时时要要注注意意弹弹力力及及弹弹簧簧伸伸长长量量的的对对应应关关系系及及单单位位实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练七、误差分析七、误差分析1测量弹簧原长、伸长量时的测量误差测量弹簧原长、伸

7、长量时的测量误差2图象描点时的误差图象描点时的误差.实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练考点考点1对对注意事注意事项项和和图图象的考象的考查查 (1)在在“探探究究弹弹力力和和弹弹簧簧伸伸长长的的关关系系”的的实实验验中，以下中，以下说说法法正正确的是确的是()A弹弹簧被拉伸簧被拉伸时时，不能超出它的，不能超出它的弹弹性限度性限度B用用悬悬挂挂钩钩码码的的方方法法给给弹弹簧簧施施加加拉拉力力，应应保保证证弹弹簧簧位于位于竖竖直位置且直位置且处处于平衡状于平衡状态态C用直尺用直尺测测得得弹弹簧的簧

8、的长长度即度即为弹为弹簧的伸簧的伸长长量量D用用几几个个不不同同的的弹弹簧簧，分分别别测测出出几几组组拉拉力力与与伸伸长长量量，得出拉力与伸得出拉力与伸长长量之比相等量之比相等经典例题展示经典例题展示例例例例1 1实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练(2)某某同同学学做做“探探究究弹弹力力和和弹弹簧簧伸伸长长的的关关系系”的的实实验验，他他先先把把弹弹簧簧平平放放在在桌桌面面上上使使其其自自然然伸伸长长，用用直直尺尺测测出出弹弹簧簧的的原原长长L0，再再把把弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂挂起起来来,挂挂上上钩钩码码后后测测出出弹弹簧簧伸伸长长后后的的长长度度L,把把LL

9、0作作为为弹弹簧簧的的伸伸长长量量x，这这样样操操作作，由由于于弹弹簧簧自自身身重重力力的影响的影响,最后画出的最后画出的图线图线可能是可能是图图中的中的()实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练【解析】(1)实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力，以探索弹力和弹簧伸长的关系，并且拉力和重力平衡，所以选A、B.(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.【答案】(1)AB(2)C实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练 某某同同学学用用如如图图所所示示装装置

10、置做做“探探究究弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长关关系系”的实验的实验他他先先测测出出不不挂挂钩钩码码时时弹弹簧簧下下端端指指针针所所指指的的标标尺尺刻刻度度，然然后后在在弹弹簧簧下下端端挂挂上上1个个钩钩码码，并并逐逐个个增增加加钩钩码码，测测出出指指针针所所指指的的标标尺刻度，所得数据列表如下：尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度取重力加速度取g9.8 m/s2)实验数据的处理与分析实验数据的处理与分析实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练钩码质钩码质量量m/(102g)01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻标尺刻度度x/(102m)1

11、5.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练(1)根根据据所所测测数数据据，在在如如图图所所示示的的坐坐标标纸纸上上画画出出弹弹簧簧指指针针所所指的标尺刻度指的标尺刻度x与钩码质量与钩码质量m的关系曲线的关系曲线(2)根根据据所所测测得得的的数数据据和和关关系系曲曲线线可可以以判判断断，在在_N 范范围围内内弹弹力力大大小小与与弹弹簧簧伸伸长长关关系系满满足足胡胡克克定定律律，这这种种规规格格弹弹簧簧的的劲度系数为劲度系数为 _N/m.实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随

12、堂实验训练解解析析：(1)根根据据题题目目中中所所测测量量的的数数据据进进行行描描点点，然然后后用用平平滑滑的的曲曲线线(或或直直线线)连连接接各各点点，在在连连接接时时应应让让尽尽量量多多的的点点落落在在线线上上偏偏差差比比较较大大的的点点舍舍去去，不不在在线线上上的的点点尽尽量量平平均均分分布布在在线线的的两两侧侧，如图所示如图所示实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练【题后总结】【题后总结】(1)数据处理过程要注意单位数据处理过程要注意单位(2)画图画图时时要注意要注意标标度及用平滑的曲线度

13、及用平滑的曲线(或直线或直线)连接连接.实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练【典例】【典例】如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。的关系。(1)(1)为完成实验，还需要的实验器材有：为完成实验，还需要的实验器材有：_。(2)(2)实验中需要测量的物理量有：实验中需要测量的物理量有：_。(3)(3)图乙是弹簧弹力图乙是弹簧弹力F F与弹簧伸长量与弹簧伸长量x x的的F-xF-x图线，由此可求出弹图线，由此可求出弹

14、簧的劲度系数为簧的劲度系数为_N/m_N/m。图线不过原点是由于。图线不过原点是由于_。实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练答案：答案：(1)(1)刻度尺刻度尺(2)(2)弹簧原长、弹簧所受外力及对应的伸长量弹簧原长、弹簧所受外力及对应的伸长量(或与弹簧对应的或与弹簧对应的长度长度)(3)200 (3)200 弹簧自身重力弹簧自身重力(4)CBDAEFG(4)CBDAEFG 实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练(1)(1)作出作出m-m-l l的关系图线；的关系图线；(2)(2)弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为_N/m_N/m。【

15、高考题组】【高考题组】1.1.（20112011安徽高考）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该安徽高考）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量出了砝码的质量m m与弹簧长度与弹簧长度l l的相应数据，其对应点已在图的相应数据，其对应点已在图上标出。（上标出。（g=9.8m/sg=9.8m/s2 2)实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练（2 2）0.2480.2480.2620.262之之间间的任一值均的任一值均正正确确实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必

16、修1 典型实验探究随堂实验训练2.2.（20102010福建高考）某实验福建高考）某实验小小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验实验时时，将原长约，将原长约200 mm200 mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为下端逐一增挂钩码（质量均为20 g20 g），每增挂一只钩码均记下对应的），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上橡皮筋伸长量；当挂上1010只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据，作出增挂钩只钩码，也

17、记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码码和减挂钩码时时的橡皮筋伸长量的橡皮筋伸长量l l与与拉力拉力F F关系的图像如图所示。从图关系的图像如图所示。从图像中可以得出像中可以得出_。（填选项前。（填选项前的字母）的字母）实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练A.A.增挂钩码时增挂钩码时l与与F F成正比，而减挂钩码时成正比，而减挂钩码时l与与F F不成正比不成正比B.B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大的伸长量比减挂钩码时的大C.C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋当所挂钩码

18、数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等的伸长量与减挂钩码时的相等D.D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度超出弹性限度【解析】【解析】选选D D。实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练类型二类型二 实验创新设计实验创新设计 【典例【典例2 2】用如图装置来探究弹力和弹簧伸长量的关系，用如图装置来探究弹力和弹簧伸长量的关系，所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力。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，再将实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5

19、 5个钩个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练(1)(1)有一个同学通过以上实验测量后把有一个同学通过以上实验测量后把6 6组数据描点在坐标图组数据描点在坐标图中，请作出中，请作出F-LF-L图线。图线。实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练(2)(2)根据根据F-LF-L图线可得出该弹簧的原长图线可得出该弹簧的原长L L0 0_cm_cm，劲度系数，劲度系数k k_N/m_N/m。(3)(3)根据该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记

20、录实验数根据该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格据的表格(不必填写其实验测得的具体数据不必填写其实验测得的具体数据)。实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练【解析】【解析】(1)(1)描点连线法。用平滑的曲线将各点连接起来，使描点连线法。用平滑的曲线将各点连接起来，使点落在图线上点落在图线上,不能落在线上的点均匀分布在图线两侧不能落在线上的点均匀分布在图线两侧,偏离图偏离图线过远的点应舍去线过远的点应舍去,如图所示。如图所示。实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练(2)(2)弹簧的原长弹簧的原长L L0 0即为弹力为零即为弹力为零时时弹簧的长度，由图像可知，弹簧的长度，由图像可知，L L0 05 51010-2-2 m m5 cm5 cm。劲度系数为图像直线部分的斜率，劲度系数为图像直线部分的斜率，k k20 N/m20 N/m。(3)(3)实验应记录弹力实验应记录弹力(钩码重力钩码重力)和对应弹力的弹簧长度。记录和对应弹力的弹簧长度。记录数据的表格如表数据的表格如表:答案答案:见解析见解析次数123456弹力F/N弹簧的长度L/10-2 m实验要点精讲人教版物理人教版物理必修必修1 典型实验探究随堂实验训练谢谢观看！谢谢观看！