高中考实验一探究弹力与弹簧伸长量的关系实验二验证力的平行四边形定则.pptVIP

实验一 探究弹力与弹簧伸长量的关系实验二 验证力的平行四边形定则;实验一　探究弹力与弹簧伸长量的关系 一、实验目的 1．探究弹力与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． 二、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 重力大小相等．;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，在坐标系中描出实验所测得的各组(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，就可探知弹力大小与伸长量的关系． 三、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． 四、实验步骤;1．如图所示，将铁架台放于桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直． 2．记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0. 3．在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后， 记下弹簧下端所对应的刻度L1.;; 4.用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……，并将所得数据记录在表格中． 5．用xn＝Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格． 6．根据所测数据在坐标纸上描点，最好以弹簧弹力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标． ;7．按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同． 8．以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数． 9．解释函数表达式中常数的物理意义．;五、数据处理 根据所测数据在坐标纸上描点，以弹力为纵坐标，以弹簧伸长为横坐标．按照图中各点的分布与走向，尝试作一条平滑的曲线(包括直线)，如果所画的点不在同一条曲线上，那么应该使曲线两边的点数大致相同．根据图象形状，利用数学知识，写出以弹簧伸长为自变量，弹力为函数的函数关系式．理解函数表达式中常数的物理意义． 本实验最终得到弹力与弹簧伸长量之间的关系，在误差范围内有F＝kx，其中F为弹力，x是弹簧伸长量，k是一个由弹簧决定的物理量． ;六、注意事项 1．实验过程中，注意拉力不要超过弹簧弹性限度．测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧自然竖直状态去测量． 2．强调实验的探索性，即实验前并不知道弹力和弹簧的伸长有什么关系，如果是验证性实验，在坐标纸上描点以后所作直线的根据就是所验证的规律，但这是个探索性实验，实验前并不知道这个规律，所以描点以后作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来拟合这些点．;3．做出直线之后，要用初中学过的正比例函数(一次函数)的知识写出直线所代表函数解析式，即写出F＝kx.然后选定一组F和x，从而确定k的值．但这个实验的重点在于它的探索性，比例系数的精确度不是重点． 4．要认识系数k的物理意义，即在伸长量一定时k越大弹力也越大，它反映了弹簧的“劲度”． 5．使用弹簧的伸长数据时应采用(l－l0)，即弹簧长度变化量．如果实验中不用弹簧的伸长而用弹簧的总长，得到的不是正比例函数．;七、误差分析 1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差． 2. 弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响． 3．为了减小误差，要尽量多测几组数据． ;例1　某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7. ①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是________和________．;测量记录表：;②实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中． ③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出三个差值： d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm. 请你给出第四个差值：d4＝________＝________ cm.;④根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL，ΔL用d