2019-2020学年高中物理沪科版必修1课件:实验3 探究弹力和弹簧伸长的关系 .pptx
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1、实验:探究弹力和弹簧伸长的关系,一、实验目的 1.探究弹力与弹簧伸长的关系。 2.学会利用图像研究两个物理量之间的关系的方法。 二、实验原理 1.弹簧的弹力F的测量:弹簧下端悬挂的钩码静止时,弹力大小与所挂钩码的重力大小相等,即F=mg。 2.弹簧的伸长量x的确定:弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出,弹簧的伸长量x=l-l0。 3.作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像,根据图像可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系。 三、实验器材 铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干、坐标纸、铅笔等。,探究突破,典例剖析,随堂检测,一、实验步骤 1.按图示安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的
2、长度l0。 2.在弹簧下悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度,并记下钩码的重力。,探究突破,典例剖析,随堂检测,3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格。以F表示弹力,l表示弹簧的总长度,x=l-l0表示弹簧的伸长量。,探究突破,典例剖析,随堂检测,二、数据处理 以弹力F为纵坐标轴,分别以弹簧总长度L和弹簧伸长量x为横坐标轴(如上图所示)作出F-L图像和F-x图像。 作图时首先根据测量数据画出各对数据对应的坐标点,再观察所画各点的分布与走向,然后尝试作出一条平滑的曲线(包括直线),使该曲线(包括直线)经过尽可能多的点,使剩余的点大致均匀分布在曲线两侧,明显偏离曲线的点应舍去。 比较
3、作出的图像,易知F-L图像是一条不过原点的直线,F-x图像是一条过原点的直线,F与x存在最简单的正比关系,因此F-x图像最直观地反映了弹力变化的规律。,探究突破,典例剖析,随堂检测,三、误差分析 1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差。为了减小误差,要尽量多测几组数据。 2.弹簧竖直悬挂时,弹簧自身的重力会带来系统误差。为了减小误差,实验中应使用轻质弹簧。 四、注意事项 1.所挂钩码不要过重,以免超出弹簧的弹性限度。 2.测弹簧长度时,一定要把弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量。 3.记录数据时要注意弹力和弹簧伸长量的对应关系及单位。 4.描点画线时一定让尽量多的点落在曲线上,不在曲线
4、上的点均匀分布在曲线的两侧。 5.尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。,探究突破,典例剖析,随堂检测,类型一、实验误差及注意事项 【例1】 (1)(多选)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.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D.用几根不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等,探究突破,典例剖析,随堂检测,(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,用刻度尺测出弹簧的原长l
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