2021学年第三章 相互作用2 弹力复习课件ppt
展开1.实验目的(1)探究弹力和弹簧伸长的定量关系.(2)会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.
2.实验原理(1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的大小相等.(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用 连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系.
3.实验器材铁架台、、钩码若干、三角板、 、重垂线.
(即时巩固解析为教师用书独有)考点 实验过程1.实验步骤(1)按图安装实验装置.特别注意:靠近弹簧的毫米刻度尺要用重垂线检查是否竖直.
(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0.(3)在弹簧下悬挂不同的钩码个数,换算成重力,重力的大小就等于弹簧的弹力大小,将数据依次填入表格,用F表示弹力,l表示弹簧的总长,x表示伸长量.
(4)根据测量数据画出Fx图象(以F为纵轴,以x为横轴),按照Fx图象中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线).尝试写出曲线所代表的函数,首先尝试Fx是否为一次函数,如果不行则考虑二次函数或其他函数.(5)得出结论.在实验误差范围内,应得出弹力的大小与弹簧的伸长量成正比,即F=kx,其中k的单位由F和x的单位决定.(6)换用一根弹簧与上面的弹簧对比,在伸长量相同的情况下,弹力大的k越大,说明“k”反映了弹簧的“劲度”,从而充分认识k的物理意义.
2.注意事项(1)所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.要注意观察,适可而止.(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确.(3)测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以减小误差.(4)描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上.但应注意:一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.(5)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.
3.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.(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差.
【案例1】 (2010·福建理综)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系.实验时,将原长约200 mm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20 g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也均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时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如图所示.从图象中可以得出________.(填选项前的字母)
A.增挂钩时Δl与F成正比,而减挂钩码时Δl与F不成正比B.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C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
【解析】 本题意在考查学生的识图、用图能力.图中两条线都不是直线,故Δl与F不成正比,A项错;比较两条曲线可知,在拉力相等时,减挂钩码时橡皮筋的伸长量大于增挂钩码时的伸长量,B、C项错,故D项正确。【答案】 D
【案例2】 某同学用如图示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐个增加钩码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度取g=9.8 m/s2)
(1)根据所测数据,在下图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,这种规格的弹簧的劲度系数为________N/m.
【解析】 本题主要考查用图象法处理数据的方法,以及根据实验结果(图象)判断分析实验结论的能力.(1)根据题目中所测量的数据进行描点,然后用平滑的曲线(或直线)连接各点,在连接时应让尽量多的点落在线上(偏差比较大的点舍去).不在线上的点尽量平均分布在线的两侧,如图所示.
(2)根据所画图象可以看出,当m≤5.00×102 g=0.5 kg时,标尺刻度x与钩码质量m成一次函数关系,所以在F≤4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.由胡克定律F=kΔx可知,图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k,即【答案】 (1)如图所示 (2)0~4.9 N 25.0
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2021学年2 弹力复习课件ppt: 这是一份2021学年2 弹力复习课件ppt,共37页。