2019年高考物理大一轮复习-实验02-探究弹力和弹簧伸长的关系-新人教版.ppt

运动的描述匀变速直线运动运动的描述匀变速直线运动第第 一一 章章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系实验二探究弹力和弹簧伸长的关系0202实 验 能 力0303实 验 创 新栏目导航0101实 验 基 础0404模 拟 演 练0101实 验 基 础一、实验目的一、实验目的1探究弹力与弹簧伸长量的定量关系探究弹力与弹簧伸长量的定量关系2学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据二、实验原理二、实验原理弹弹簧簧受受到到拉拉力力会会伸伸长长，平平衡衡时时弹弹簧簧产产生生的的弹弹力力和和外外力力大大小小相相等；弹簧的伸长越大，弹力也就越大等；弹簧的伸长越大，弹力也就越大三、实验器材三、实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸四、实验步骤四、实验步骤1安装实验仪器安装实验仪器2测测量量弹弹簧簧的的伸伸长长(或或总总长长)及及所所受受的的拉拉力力(或或所所挂挂钩钩码码的的质质量量)，列列表表作作出出记记录录，要尽可能多测几组数据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，以弹簧的伸长为横坐标根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长为横坐标4按按照照在在图图中中所所绘绘点点的的分分布布与与走走向向，尝尝试试作作出出一一条条平平滑滑的的曲曲线线(包包括括直直线线)，所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某某同同学学利利用用如如图图(a)装装置置做做“探探究究弹弹簧簧弹弹力力大小与其长度的关系大小与其长度的关系”的实验的实验(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_状态状态(2)他他通通过过实实验验得得到到如如图图(b)所所示示的的弹弹力力大大小小F与与弹弹簧簧长长度度x的的关关系系图图线线，由由此此图图线可得该弹簧的原长线可得该弹簧的原长x0_cm，劲度系数，劲度系数k_N/m(3)他他又又利利用用本本实实验验原原理理把把该该弹弹簧簧做做成成一一把把弹弹簧簧秤秤，当当弹弹簧簧秤秤上上的的示示数数如如图图(c)所所示时，该弹簧的长度示时，该弹簧的长度x_cm答案：答案：(1)竖直竖直(2)4,50(3)10解解决决本本题题的的关关键键掌掌握握弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长关关系系的的实实验验步步骤骤，会会描描点点作作图图，掌掌握握作作图图的的方方法法会会从从图图象象中中分分析析数数据据，本本题题中中先先组组装装器器材材，然然后后进进行行实实验验，最最后后数数据据处处理理伸伸长长量量等等于于实实际际长长度度减减去去原原长长以以纵纵轴轴表表示示弹弹簧簧的的弹弹力力，横横轴轴表表示示弹弹簧簧的的伸伸长长量量，描描点点作作图图让让尽尽量量多多的的点点落落在在直直线线上上或或分分居居直直线线两两侧侧根根据据F与与x成成正正比比关关系系，写写出出表达式表达式0202实 验 能 力一、数据处理一、数据处理1列表法列表法将将测测得得的的F、x填填入入设设计计好好的的表表格格中中，可可以以发发现现弹弹力力F与与弹弹簧簧伸伸长长量量x的的比比值值在在误误差允许范围内是相等的差允许范围内是相等的2图象法图象法以以弹弹簧簧伸伸长长量量x为为横横坐坐标标，弹弹力力F为为纵纵坐坐标标，描描出出F、x各各组组数数据据相相应应的的点点，作作出出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线3函数法函数法弹力弹力F与弹簧伸长量与弹簧伸长量x满足满足Fkx的关系的关系二、注意事项二、注意事项1不不要要超超过过弹弹性性限限度度：实实验验中中弹弹簧簧下下端端挂挂的的钩钩码码不不要要太太多多，以以免免弹弹簧簧被被过过分分拉伸，超过弹簧的弹性限度拉伸，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观观察察所所描描点点的的走走向向：本本实实验验是是探探究究性性实实验验，实实验验前前并并不不知知道道其其规规律律，所所以以描描点点以以后后所所作作的的曲曲线线是是试试探探性性的的，只只是是在在分分析析了了点点的的分分布布和和走走向向以以后后才才决决定定用用直直线线来连接这些点来连接这些点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三、误差分析三、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画图时描点及连线不准确也会带来误差0303实 验 创 新本本实实验验一一般般是是在在教教材材实实验验原原理理的的基基础础上上设设计计新新情情景景进进行行考考查查，因因此此，要要在在教教材材实实验验的的基基础础上上注注重重迁迁移移创创新新能能力力的的培培养养，善善于于用用教教材材中中实实验验的的原原理理、方方法法和和技技巧巧处处理新问题理新问题.(2)有有一一段段横横截截面面是是圆圆形形的的橡橡皮皮筋筋，应应用用如如图图所所示示的的实实验验装装置置可可以以测测量量出出它它的的杨杨氏氏模模量量Y的的值值首首先先利利用用测测量量工工具具a测测得得橡橡皮皮筋筋的的长长度度L20.00 cm，利利用用测测量量工工具具b测测得得橡橡皮皮筋筋未未受受到到拉拉力力时时的的直直径径D4.000 mm，那那么么测测量量工工具具a应应该该是是_，测量工具，测量工具b应该是应该是_答答案案：(1)D(2)毫毫米米刻刻度度尺尺螺螺旋旋测测微微器器(3)见见解解析析图图312.5(4)4.98106 Pa