3.2弹力实验：探究弹力和形变量的关系.docx

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1、物理必修1-3.2弹力（3）弹力与形变量的关系课型：高一班姓名：日期：2014-12-16编号：N0.主编：宋磊修订:审核：试验目的1.探究弹力和弹簧伸长之间的关系。2.学会利用图象法处理试验数据。学习考点学习重难点：1.试验中留意事项、误差分析。2.试验数据的处理。高考考纲考点：试验中借助图像处理试验数据的方法。留意事项、误差分析。基础再现深度思考先想后给自主机JIA础如以1 .下图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生I量之间的定量关系了。匚w二、试验器材铁架台、弹簧、亳米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔。三、试验步骤1 .下图所示，将铁架台放在桌面上（固定好）

2、，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，让其自然下垂，在靠近弹簧处将刻度尺（分度值为1mm）固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。2 .用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度o,即原长。3 .如上图所示，在弹簧下端挂质量为处的钩码，量出此时弹簧的长度,记录处和人填钩码个数长度伸长筌*钩码质黛国弹力尸O4=1=XFl=2Z=品=34=均=414f=III!f四、数据处理1 .以弹力网大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧的伸长量*为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力少随弹簧伸长量X改变的图线。2 .以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数。首先尝试一次函数，假如不行则考虑二次函数。

3、3 .得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，说明函数表达式中常数的物理意义。五、误差分析1 .本试验的误差来源之一是因弹簧拉力大小的不稳定造成的，因此，使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高试验的精确度。2 .弹簧长度的测量是本试验的主要误差来源，所以，测量时尽量精确地测量弹簧的长度。3 .在见图象上描点、作图不精确。六、留意事项1 .每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则,弹簧弹力将可能与钩码重力不相等。2 .弹簧下端增加钩码时，留意不要超过弹簧的弹性限度。3 .测量有关长度时，应区分弹簧原长入、实际总长/及伸长量X三者之间的不同

4、，明确三者之间的关系。4 .建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不行过大，也不行过小。5 .描线的原则是，尽量使各点落在描画出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是光滑的曲线。七、试验改进在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中，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，作出弹力与弹簧长度的关系图线。这样可以避开因测弹簧的自然伸长而带来的误差。课堂探究突破考点先做后听关丹黑充视葬方法命题探讨一、试验原理及误差分析【题例1（2012山东临沂模拟）下图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的

5、关系。（I）为完成试验，还须要的试验器材是：，(2)试验中须要测量的物理量有：o图乙是弹簧弹力尸与弹簧伸长量X的网图线，由此可求出弹簧的劲度系数为NZmo图线不过原点的缘由是由于(4)为完成该试验，设计的试验步骤如下：A,以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x,F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B.登记弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度/；C.将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧旁边竖直固定一把刻度尺;D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个钩码，并分别登记钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与

6、伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，假如不行，则考虑二次函数；F.说明函数表达式中常数的物理意义；G.整理仪器。请将以上步骤按操作的先后依次排列出来：O命题探讨二、试验数据处理【题例2】(2011.安徽理综)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的跌码。试验测出了祛码质量机与弹簧长度/的相应数据，其对应点已在图上标出。(g=9.8ms2)作出血的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为N/mo分组训练,提升能力中学取续提升解题能力基础题1. (2012辽宁本溪一中、庄河中学期末)一个试验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中，运用两条不同的轻质弹簧。和4得到弹力与

7、弹簧长度的图象。下图所示，下列表述正确的是()A.。的原长比力的长B.。的劲度系数比方的大C.。的劲度系数比力的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比2. （2012广东深圳调研）某同学利用下图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的试验。（1）在安装刻度尺时，必需使刻度尺保持状态。（2）他通过试验得到下图乙所示的弹力大小尸与弹簧长度X的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长祀=cm,劲度系数k=N/m。（3）他又利用本试验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数下图丙所示时，该弹簧的长度X=cmo3. 在“探究弹力和弹簧伸长量关系”的试验中，某同学用图像法处理数据时，误把弹簧的总长度作为横坐标描点作图，其它步骤都正确。若试验时，弹簧始终处在弹性限度内，则他作出的图象应是图中（）【课堂才智我生成】等级评定：干净度高速度.精确度