《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件.ppt（24頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

,第二章 相互作用,實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系． 2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系． 二、實(shí)驗(yàn)原理 彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長(zhǎng)量越大，彈力也就越大． 三、實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙．,四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．安裝實(shí)驗(yàn)儀器(見(jiàn)實(shí)驗(yàn)原理圖)．將鐵架臺(tái)放在桌面上(固定好)，將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上，讓其自然下垂，在靠近彈簧處將刻度尺(最小分度為1 mm)固定于鐵架臺(tái)上，并用重垂線檢查刻度尺是否豎直． 2．用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)． 3．在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，量出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l1，記錄m1和l1，填入自己設(shè)計(jì)的表格中．,4．改變所掛鉤碼的質(zhì)量，量出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l2、l3、l4、l5，并得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x1、x2、x3、x4、x5.,一、數(shù)據(jù)處理 1．列表法 將測(cè)得的F、x填入設(shè)計(jì)好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的． 2．圖象法 以彈簧伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點(diǎn)，作出的擬合曲線，是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線． 二、誤差分析 1．鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差． 2．畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會(huì)帶來(lái)誤差．,三、注意事項(xiàng) 1．每次增減鉤碼測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，均需保證彈簧及鉤碼不上下振動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài)，否則，彈簧彈力有可能與鉤碼重力不相等． 2．彈簧下端增加鉤碼時(shí)，注意不要超過(guò)彈簧的彈性限度． 3．測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同，明確三者之間的關(guān)系． 4．建立平面直角坐標(biāo)系時(shí)，兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量值要適當(dāng)，不可過(guò)大，也不可過(guò)?。?5．描線的原則是，盡量使各點(diǎn)落在描畫出的線上，少數(shù)點(diǎn)分布于線兩側(cè)，描出的線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是光滑的曲線．,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及誤差分析,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理,(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________，②________.,81.7,0.012 2,(3)圖乙中畫出的直線可近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所 用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其 圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝___________________________________________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝______________________________________N/m.,如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及誤差分析,(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：_____________________________________________. (2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：________________________________________________________________________. (3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于__________________________________________________．,刻度尺,彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或?qū)?yīng)的彈簧長(zhǎng)度),200,彈簧自身存在重力,(4)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)； B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0； C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺； D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；,E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量 的 關(guān) 系式．首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)； F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義； G．整理儀器． 請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)： ________________________.,CBDAEFG,[解析] (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知還需要刻度尺來(lái)測(cè)量彈簧原長(zhǎng)和形變量． (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有彈簧的原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或?qū)?yīng)的彈簧長(zhǎng)度)． (3)取圖象中 (0.5,0) 和 (3.5,6) 兩個(gè)點(diǎn)，代入F＝ kx可 得 k＝200 N/m，由于彈簧自身的重力，使得 彈 簧不 加 外力 時(shí)就有形變量． (4)根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)的合理性可知先后順序?yàn)镃BDAEFG.,本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來(lái)自彈簧的重力，所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路應(yīng)該是盡可能減小彈簧自重的影響： 1．一個(gè)方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧，通過(guò)減小讀數(shù)的相對(duì)誤差來(lái)提高實(shí)驗(yàn)的精確度． 2．利用傳感器：將彈簧水平放置，一端固定在傳感器上，對(duì)彈簧施加變化的作用力(推力或拉力)時(shí)，得到對(duì)應(yīng)的彈簧形變量．,(2015·云南昆明模擬)在探究彈簧的彈力與伸長(zhǎng) 量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖甲所示，將輕彈簧的一 端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長(zhǎng)量通過(guò)刻度尺測(cè) 得，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表中：,(1)以x為橫坐標(biāo)、F為縱坐標(biāo)，在圖乙的坐標(biāo)紙上描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系圖線． [答案] 見(jiàn)解析 (2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______．(保留三位有效數(shù)字),75.0 N/m,[解析] (1)描點(diǎn)作圖，如圖．,[點(diǎn)評(píng)] 本方案在水平方向上測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，消除了由彈簧自身重量引起的誤差；用力傳感器測(cè)量彈力，避免了采用定滑輪、鉤碼做實(shí)驗(yàn)時(shí)因摩擦帶來(lái)的誤差，提高了實(shí)驗(yàn)精度．,