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01-6第一章 实验三 探究弹力和弹簧伸长的关系.ppt

01-6第一章 实验三 探究弹力和弹簧伸长的关系

精品课件库
2019-06-15 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《01-6第一章 实验三 探究弹力和弹簧伸长的关系ppt》,可适用于综合领域

一、实验目的.探究弹力和弹簧伸长量之间的关系..学会利用图象法处理实验数据.二、实验原理.如图实--所示在弹簧下端悬挂钩码时弹簧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..弹簧的长度可用刻度尺直接测出伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔.四、实验步骤.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l即原长..如图实--所示将已知质量的钩码挂在弹簧的下端在平衡时测量弹簧的总长L并计算钩码的重力填写在记录表格里.图实--FNLcmxcm.在弹簧的弹性限度内改变所挂钩码的质量重复前面的实验过程多次.五、数据处理.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标以弹簧的伸长量x为横坐标用描点法作图.连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线..以弹簧的伸长量x为自变量写出曲线所代表的函数.首先尝试写成一次函数如果不行则考虑二次函数..得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系解释函数表达式中常数的物理意义.六、注意事项.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..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..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..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.描出的线不应是折线而应是平滑的曲线..记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位.七、误差分析.钩码标值不准确及弹簧长度测量不准确带来误差..作图时描点及连线不准确也会带来误差..弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧自身重力的影响而带来误差.八、实验改进在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中也可以不测量弹簧的自然长度而以弹簧的总长作为自变量弹力为函数作出弹力随弹簧长度变化的关系图线.这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.例(·福建高考)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g)每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量当挂上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关系的图象如图实--所示.从图象中可以得出.(填选项前的字母)A.增挂钩码时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答案 D解析 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.例(·浙江高考)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m=kg取g=ms)并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)然后逐个拿下钩码同样记录绳下端的坐标X减i绳下端坐标的平均值Xi=(X加i+X减i)的数据如下表:挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(Ximm)甲乙()同一橡皮绳的X加iX减i(大于或小于)()同学的数据更符合实验要求(甲或乙)()选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(Nm)()为了更好地测量劲度系数在选用钩码时需考虑的因素有哪些?解析 ()因橡皮条被拉伸后有可能恢复到原长故X加小于X减()乙.由所给的改变量如下表所示由下表数据知乙同学的数据中的改变量与增减的钩码数的正比例关系更明显挂在橡皮绳下端的钩码个数改变量(Xi-X)mm甲乙()由上表根据乙同学的数据作图得由图可得k乙=~Nm或根据甲同学的数据作图得对于甲同学的数据因为只有前几个数据可认为在弹性范围内由图中切线的斜率得k甲=~Nm()尽可能使伸长量在弹性范围内同时有足够大的伸长量以减小长度测量的误差.答案 见解析点击此图片进入“专题针对训练”

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