福建省福鼎市第二中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件

《福建省福鼎市第二中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《福建省福鼎市第二中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件（24頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 探究彈力和彈簧探究彈力和彈簧 伸長(zhǎng)的關(guān)系伸長(zhǎng)的關(guān)系1 1、理解該實(shí)驗(yàn)的原理。理解該實(shí)驗(yàn)的原理。2 2、掌握實(shí)驗(yàn)器材的使用方法及實(shí)驗(yàn)步驟掌握實(shí)驗(yàn)器材的使用方法及實(shí)驗(yàn)步驟。3 3、培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的科學(xué)精神，掌握讀取數(shù)據(jù)及處培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的科學(xué)精神，掌握讀取數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的常用方法理數(shù)據(jù)的常用方法。 彈簧受到拉力的作用長(zhǎng)度變大，改變拉力，長(zhǎng)度彈簧受到拉力的作用長(zhǎng)度變大，改變拉力，長(zhǎng)度也相應(yīng)變化。豎直懸掛的物體，靜止時(shí)拉力等于物體也相應(yīng)變化。豎直懸掛的物體，靜止時(shí)拉力等于物體的重力。由此我們可以探究彈簧的伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)的重力。由此我們可以探究彈簧的伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)系。系。實(shí)驗(yàn)原理輕質(zhì)彈

2、簧輕質(zhì)彈簧( (一根一根) )，鉤碼，鉤碼( (一盒一盒) )，刻度尺，鐵架臺(tái)，刻度尺，鐵架臺(tái)，重垂線(xiàn)，坐標(biāo)紙，三角板。重垂線(xiàn)，坐標(biāo)紙，三角板。實(shí)驗(yàn)器材4 3 2 1 04 3 2 1 0我們?cè)撊绾蝸?lái)做我們?cè)撊绾蝸?lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀空?qǐng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？?qǐng)同學(xué)們先仔細(xì)觀(guān)同學(xué)們先仔細(xì)觀(guān)察，然后總結(jié)實(shí)察，然后總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟驗(yàn)步驟1 1將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，記下彈上，讓其自然下垂，記下彈簧下端的位置，從懸點(diǎn)到該簧下端的位置，從懸點(diǎn)到該點(diǎn)即為彈簧的原長(zhǎng)點(diǎn)即為彈簧的原長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)步驟2 2如圖所示，將已知質(zhì)量的鉤如圖所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)，碼掛在彈簧的下端，在

3、平衡時(shí)，記下彈簧下端的位置，從懸點(diǎn)到記下彈簧下端的位置，從懸點(diǎn)到該位置即為彈簧變化之后的總長(zhǎng)該位置即為彈簧變化之后的總長(zhǎng)度度L L1 1，用刻度尺測(cè)量后，連同鉤，用刻度尺測(cè)量后，連同鉤碼的重力填寫(xiě)在記錄表格里碼的重力填寫(xiě)在記錄表格里3.3.改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次，把每次上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次，把每次測(cè)得的長(zhǎng)度、鉤碼的重力記入測(cè)得的長(zhǎng)度、鉤碼的重力記入表格。表格。1 12 23 34 45 5鉤碼總重力鉤碼總重力F/NF/N彈簧總長(zhǎng)彈簧總長(zhǎng)L/cmL/cm彈簧伸長(zhǎng)量彈簧伸長(zhǎng)量x/cmx/cm0.50.51.01.01.51.52.02.02.52.50.5

4、0.51.01.01.51.52.02.02.52.510.510.5111111.511.5121212.512.5測(cè)量數(shù)據(jù)4 4、以彈力、以彈力F F（大小等于所掛鉤碼的重（大小等于所掛鉤碼的重力）為縱坐標(biāo)，彈簧的伸長(zhǎng)量（或原力）為縱坐標(biāo)，彈簧的伸長(zhǎng)量（或原長(zhǎng)）為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖，得出長(zhǎng)）為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖，得出關(guān)系圖線(xiàn)。關(guān)系圖線(xiàn)。L/cmL/cm0 0F/NF/N0 0F/NF/Nx/cmx/cm在相應(yīng)的坐標(biāo)紙上作出圖象在相應(yīng)的坐標(biāo)紙上作出圖象0.51.01.52.02.52 4 6 8 10 12140.50.51.01.01.51.52.02.0 2.52.5彈力與彈簧伸長(zhǎng)量

5、成正比。彈力與彈簧伸長(zhǎng)量成正比。用公式來(lái)表示：用公式來(lái)表示： F=F=kxkx其中其中k k與彈簧本身有關(guān)，由材料、形狀和長(zhǎng)與彈簧本身有關(guān)，由材料、形狀和長(zhǎng)度決定。度決定。得出結(jié)論1 1所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度要注意觀(guān)察，適可而止彈性限度要注意觀(guān)察，適可而止2 2每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描出的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線(xiàn)精確出的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線(xiàn)精確3 3測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于

6、平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差差4 4描點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線(xiàn)上，但描點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線(xiàn)上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線(xiàn)的兩側(cè)應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線(xiàn)的兩側(cè)5 5記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位位注意事項(xiàng)例例1 1：某同學(xué)在做：某同學(xué)在做“探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，所得的數(shù)據(jù)如下表所示：時(shí)，所得的數(shù)據(jù)如下表所示：(1)(1)畫(huà)出彈力畫(huà)出彈力F F與伸長(zhǎng)量與伸長(zhǎng)量x x的的

7、關(guān)系圖線(xiàn)關(guān)系圖線(xiàn)( (實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g50g，當(dāng)?shù)刂亓铀?，?dāng)?shù)刂亓铀俣榷萭 g10m/s10m/s2 2) )；(2)(2)寫(xiě)出彈力寫(xiě)出彈力F F與彈簧伸長(zhǎng)量與彈簧伸長(zhǎng)量x x的關(guān)系式；的關(guān)系式；(3)(3)指出表達(dá)式中常量的物理意義；指出表達(dá)式中常量的物理意義；(4)(4)若以彈力為縱坐標(biāo)，若以彈力為縱坐標(biāo)，以彈簧長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)，寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式，以彈簧長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)，寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式，說(shuō)明常量的物理意義說(shuō)明常量的物理意義. .鉤碼個(gè)數(shù)鉤碼個(gè)數(shù)0 01 12 23 34 45 56 6彈簧長(zhǎng)度彈簧長(zhǎng)度(cm)(cm)46.3 46

8、.3 ( (原長(zhǎng)原長(zhǎng)) )53.153.161.861.870.270.278.778.787.187.195.695.6解析：解析：(1)(1)每個(gè)鉤碼重每個(gè)鉤碼重mgmg0.050.0510N10N0.5N0.5N，由二力平衡，由二力平衡，彈力大小等于所掛鉤碼重量，則彈力大小等于所掛鉤碼重量，則彈力彈力F(N)F(N)0 00.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.0伸長(zhǎng)量伸長(zhǎng)量x(cmx(cm) )0 06.86.815.515.5 23.923.9 32.432.4 40.840.8 49.349.3建立直角坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，建立直角坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，如圖所示如

9、圖所示(2)(2)由圖可得出結(jié)論：彈力由圖可得出結(jié)論：彈力F F與彈簧的伸長(zhǎng)量與彈簧的伸長(zhǎng)量x x成正比：成正比：F Fkxkx. .取圖中一點(diǎn)取圖中一點(diǎn)(32.4,2.0)(32.4,2.0)，則圖線(xiàn)斜率為則圖線(xiàn)斜率為k k N/cmN/cm6.176.171010-2-2N/cmN/cm6.17N/m6.17N/m彈力彈力F F與伸長(zhǎng)量與伸長(zhǎng)量x x間的大小關(guān)系為間的大小關(guān)系為F F6.17x6.17x(3)(3)表達(dá)式中常量表達(dá)式中常量6.17N/m6.17N/m表示彈簧伸長(zhǎng)表示彈簧伸長(zhǎng)1m1m時(shí)彈力大小為時(shí)彈力大小為6.17N.(6.17N.(即彈簧的勁度系數(shù)即彈簧的勁度系數(shù)) )4

10、.322(4)(4)因?yàn)閺椈砷L(zhǎng)度因?yàn)閺椈砷L(zhǎng)度L Lx xL L0 0，其中，其中x x為伸長(zhǎng)量，為伸長(zhǎng)量，L L0 0為原長(zhǎng)為原長(zhǎng)(0.463m)(0.463m)，所以，所以x xL LL L0 0L L0.4630.463，由由F Fkxkx 得得F F6.17(L6.17(L0.463)0.463)，即為彈力即為彈力F F與彈簧長(zhǎng)度與彈簧長(zhǎng)度L L之間的函數(shù)關(guān)系之間的函數(shù)關(guān)系將將F Fx x圖形向右平移圖形向右平移0.463m0.463m，即得，即得F FL L關(guān)系圖線(xiàn)關(guān)系圖線(xiàn)意義：意義：6.176.170.4630.463為縱截距，是一個(gè)與伸長(zhǎng)量無(wú)關(guān)的為縱截距，是一個(gè)與伸長(zhǎng)量無(wú)關(guān)的常數(shù)常

11、數(shù)1 1、某同學(xué)用如下圖所示裝置做、某同學(xué)用如下圖所示裝置做“探探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)葴y(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端所指的標(biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測(cè)出掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：( (重力加速度重力加速度g g9.8m/s9.8m/s2 2) )同步練習(xí)砝碼質(zhì)量砝碼質(zhì)量m/m/10102 2g g0 01.001.002.002.003.003.004.004.005.005.006.006

12、.007.007.00標(biāo)尺刻度標(biāo)尺刻度x/x/10102 2m m15.0015.00 18.9418.94 22.8222.82 26.7826.78 30.6630.66 34.6034.60 42.0042.0054.554.5(1)(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在下圖根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在下圖所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x x與砝與砝碼質(zhì)量碼質(zhì)量m m的關(guān)系曲線(xiàn)的關(guān)系曲線(xiàn)(2)(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線(xiàn)可以判斷，在根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線(xiàn)可以判斷，在_N_N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律，這范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系滿(mǎn)足胡

13、克定律，這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m_N/m解析：解析：本例主要考查用圖象法處理數(shù)據(jù)的方法，以及根本例主要考查用圖象法處理數(shù)據(jù)的方法，以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果( (圖象圖象) )判斷分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力判斷分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力(1)(1)根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲線(xiàn)線(xiàn)( (或直線(xiàn)或直線(xiàn)) )連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線(xiàn)連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線(xiàn)上上( (偏差比較大的點(diǎn)舍去偏差比較大的點(diǎn)舍去) )不在線(xiàn)上的點(diǎn)盡量平均分布不在線(xiàn)上的點(diǎn)盡量平均分布在線(xiàn)的兩側(cè)，如圖在線(xiàn)的兩側(cè)，如圖(2)

14、(2)根據(jù)所畫(huà)圖象可以看出，當(dāng)根據(jù)所畫(huà)圖象可以看出，當(dāng)m5.00m5.0010102 2g g0.5kg0.5kg時(shí)，時(shí)，標(biāo)尺刻度標(biāo)尺刻度x x與砝碼質(zhì)量與砝碼質(zhì)量m m成一次函數(shù)關(guān)系，所以在成一次函數(shù)關(guān)系，所以在F4.9NF4.9N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律根范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律根據(jù)砝碼的質(zhì)量求得彈簧彈力的對(duì)應(yīng)值，據(jù)砝碼的質(zhì)量求得彈簧彈力的對(duì)應(yīng)值，由胡克定律由胡克定律F Fkxkx 可知，可知，k kF/F/x x4.9/0.1964.9/0.196N/mN/m25N/m.25N/m.2 2、在、在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)

15、系”實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是法正確的是( ( ) )A A彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)豎直位置且處于平衡狀態(tài)C C用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D D用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等ABAB3 3、某同學(xué)做、某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)原長(zhǎng)L L0 0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L L，把，把L LL L0 0作為彈簧的伸長(zhǎng)量作為彈簧的伸長(zhǎng)量x x，這樣操作，由，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線(xiàn)可能是下圖中的于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線(xiàn)可能是下圖中的 ( ( ) )F F0 0 x xF F0 0 x xF F0 0 x xF F0 0 x xA AB BC CD DC C