高中物理人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式示范课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式示范课ppt课件，共16页。PPT课件主要包含了图3－6－3等内容，欢迎下载使用。

【实验目的】1．探究弹力和弹簧伸长的定量关系．2．学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法．
【实验原理】1．如图3－6－1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重力大小相等． 图3－6－1
2．用刻度尺测出弹簧在不同的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，在坐标系中描下实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探究弹力大小和伸长量间的关系．
【实验器材】　轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板．
【实验步骤】1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．2．如图3－6－2所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平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． 图3－6－2
3．改变所挂钩码的质量，重复上步的实验过程多次.
二、误差分析1．由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差．2．由于弹簧自身的重力的影响造成误差．3．当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样在作图线时，图线与x轴有一截距．三、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．
2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使在坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线精确．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，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差．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．
下表是某同学为探索弹簧的弹力和伸长的关系所测的几组数据.
(1)请你在图3－6－4中的坐标纸上作出F－x图线．图3－6－4(2)写出曲线所代表的函数式．(3)解释函数表达式中常量的物理意义．
【精讲精析】　(1)根据表中数据描点，按照图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同．这样可以减少偶然误差，如图3－6－5所示．图3－6－5
(2)设直线斜率为k，由数学知识知，F＝kx＋c.在直线上取较远的两点(可以减小误差)，如点(9.80,2.0)与(2.30,0.5)，并代入上式得k＝0.2 N/cm，c＝0.04 N，所以函数表达式为：F＝(0.2x＋0.04)N.(3)由F＝kx＋c知，当x＝0时，F＝c，因此，式中常量c表示弹簧的重力为0.04 N．若忽略弹簧的重力，则F＝kx.因此，式中常数k＝F/x表示使弹簧形变单位长度时弹簧的弹力，即劲度系数．【答案】　见精讲精析