2024年高中物理新教材同步 必修第一册第3章 1 第2课时 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克定律.docx本文件免费下载 【共13页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第2课时实验:探究弹簧弹力与形变量的关系胡克定律[学习目标]1.学会探究弹簧弹力与形变量之间的关系。2.会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据(重难点)。3.理解胡克定律,会应用胡克定律解决实际问题,能根据F-x图像求出弹簧的劲度系数(重点)。一、实验:探究弹簧弹力与形变量的关系1.实验思路(1)弹簧弹力F的确定:在弹簧下端悬挂钩码,静止的钩码所受弹力大小与所挂钩码的重力大小相等,即F=mg。(2)弹簧伸长的长度x的确定:弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出,弹簧的伸长的长度x=l-l0。2.实验器材铁夹、弹簧、刻度尺、钩码、铁架台、铅笔、坐标纸。3.实验步骤(1)如图所示,将弹簧的上端固定在铁架台的横杆上,用刻度尺测出弹簧自由下垂时的长度l0,即弹簧的原长。(2)在弹簧下悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度l1和钩码的质量m1。(3)增加钩码的个数,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5…。4.数据分析(1)数据记录计算出每次弹簧伸长的长度x(x=ln-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mng),并将数据填入表格。弹簧的原长l0=______cm。钩码质量m/g弹簧的弹力F/N弹簧长度l/cm弹簧伸长的长度x/cm(N/m)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com123456(2)数据处理①建立如图所示的直角坐标系,以弹簧的弹力F为纵轴、以弹簧伸长的长度x为横轴,选择合适的单位长度,根据测量数据在坐标纸上描点。②按照图中所绘点的分布,作出一条直线,所画点不一定正好在这条直线上,但要注意使直线两侧的点数大致相同,得到F-x图像。③以弹簧伸长的长度为自变量,写出图像所代表的函数F=kx。④得出弹簧弹力和伸长的长度之间的定量关系。(3)实验结论在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。5.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,为了减小误差,要尽量多测几组数据。(2)弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差。为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧。6.注意事项(1)尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。(2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,避免超出弹簧的弹性限度。(3)测量长度时,应区别弹簧原长l0、实际长度l及形变量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。为了减小弹簧自身重力带来的影响,测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自由下垂状态,而不是平放在水平面上处于自然伸长状态。(4)记录数据时要注意弹簧的弹力及形变量的对应关系及单位。(5)描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点均匀分布于线两侧,偏离小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com太大的点应舍去,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线。例1某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹簧弹力与伸长量的关系。他将实验数据记录在表格中。g取10N/kg。钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度l/cm6.07.28.39.510.611.8(1)根据实验数据在坐标纸上作出弹簧弹力F与伸长量x关系的F-x图像。(2)由F-x图像写出F-x函数表达式:________。答案(1)见解析图(2)F=26x解析(1)由表格据可知簧所受到的力数弹弹F=mg,簧伸量弹长x=l-l0=(l-6.0)cm,求出各个F和x。由描点法得出像如所示:图图(2)由可知:图F=26x。二、胡克定律1.弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。2.胡克定律(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com成正比,即F=kx。(2)理解:式...

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