《物理：《实验1探究弹力和弹簧伸长的关系》课件(新人教版必修1).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理：《实验1探究弹力和弹簧伸长的关系》课件(新人教版必修1).ppt（30页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、实验1 探究弹力和弹簧伸长的关系,知识与技能 1理解该实验的原理 2了解实验器材及步骤 过程与方法 学习本实验所用的科学方法 情感、态度与价值观 培养学生认真读取数据，一丝不苟的科学精神,学习目标,1如下图所示，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,知识点解析,知识点1 实验原理,2用刻度尺测量出弹簧在不同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间的关系,轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架
2、台，重垂线，坐标纸，三角板,1将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长 2如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里,3.改变所挂钩码的质量，重复上述的实验过程多次,1用公式xLL0计算出弹簧各次的伸长量，填入上表 2以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线 3以弹簧伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数,4得出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，研究并解释函数表达式中常数
3、的物理意义,由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差，另外由于弹簧自身的重力的影响，即当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样在作图线时，图线与x轴有一截距,1所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度要注意观察，适可而止 2每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线精确 3测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差 4描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧 5记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位
4、,例1某同学在做“探索弹力与弹簧伸长的关系”实验时，所得的数据如下表所示：(1)画出弹力F与伸长量x的关系图线(实验中所挂钩码，每个50g，当地重力加速度g10m/s2)；(2)写出弹力F与弹簧伸长量x的关系式；(3)指出表达式中常量的物理意义；(4)若以弹力为纵坐标，以弹簧长度为横坐标，画出对应的图线，写出函数关系式，说明常量的物理意义.,典型例题解析,题型 1 实验数据的处理与分析,解析：(1)每个钩码重mg0.0510N0.5N，由二力平衡，弹力大小等于所挂钩码重量，则,建立直角坐标系描点作图，如图所示,意义：6.170.463为纵截距，是一个与伸长量无关的常数,变式训练1 某同学用如下
5、图所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验 他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g9.8m/s2),(1)根据所测数据，在下图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线,(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格弹簧的劲度系数_N/m. 答案：(1)见解析 (2)04.9 25,解析：本例主要考查用图象法处理数据的方法，以及根据实验结果(图象)判断分析实验结论的能力 (1)根据题目中所测量的数据进行描点，然后用平
6、滑的曲线(或直线)连接各点，在连接时应让尽量多的点落在线上(偏差比较大的点舍去)不在线上的点尽量平均分布在线的两侧，如图,例2(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，以下说法正确的是 ( ) A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等,(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0作为弹
7、簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的 ( ),答案：(1)AB (2)C 解析：本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系 (1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧伸长的关系，所以选A、B. (2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.,变式训练2 “探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验结论表明：在不超出弹性范围的情况下，弹簧的弹力跟伸长量成正比如果以弹簧的总长为自变量，弹力为函数，则此时函数关系如何？ 答案：见
8、解析,解析：设弹簧原长为l0，受外力F作用后的长度为l，因为实验结果表明Fkx，而此时的形变(伸长)量xll0，代入结论得Fkxk(ll0)klkl0即Fklkl0. 式中k是一个与形变无关，即与伸长量无关而只决定于弹簧本身的常数，l0是弹簧原长，也与伸长量无关，所以kl0是一个与伸长量无关的常数 因此上式表示一条不过原点的直线，它的纵截距为kl0，即以弹簧总长为自变量时，弹力是关于总长的一次函数, ; ; orz25msr ; 来了。耿英说：“想不到啊，姐夫照看小东伢还很内行呢！”小青说：“比我细致多了，交给他照看我很放心的！”东伢子憨憨地笑了，说：“当爹的都这样啊，不用学的！”耿直说：“
9、看得出来，姐夫很喜欢娃儿，姐姐一定要多生几个！”东伢子说：“是一定要多生几个呢。这不但是因为我特别喜欢娃儿，更重要的是我们俩承当着双重任务哪，白家王家都需要多多的后人！”小青恬怪地瞪他一眼：“谁要你承当双重任务啦，好好儿地做你的牛马就行了！”看着乐呵呵憨笑的东伢子，耿英笑得有点儿岔气了。她捶着自己的胸脯，带喘儿地说：“我说姐啊，你不好，你不好，怎么老欺负我姐夫呢？”耿正一本正经地说：“英子，这你就不懂了，这不是欺负”耿直笑了，说：“我们姐姐的意思是说，东伢子哥哥，我爱你！”又转头问小青：“姐姐，我没有说错吧！”小青羞得要对耿直轮拳头了，耿直赶快逃到东伢子背后。看小青没有追来，又跳到东伢子面前：
10、“姐夫，你大声地告诉我们，我很幸福！”东伢子笑得更憨了，老老实实地说：“我很幸福！”这一次，小青的拳头真得落在了东伢子的肩膀上。耿直则拍着手说：“打是亲，骂是爱！姐姐终于承认了！”看小青不再打了，耿直又拍着手说：“看看，怎么样，姐姐的意思是说，东伢子哥哥，我爱你，我舍不得打你噢！”小青终于明白自己上当了，噘起小嘴说：“好啊，你们三个合着伙儿欺负我！”耿英笑着说：“姐啊，我们是在补着闹洞房呢！”东伢子和小青幸福地相视而笑了。东伢子憨憨地对爱妻小青说：“让弟弟妹妹们闹吧！不瞒你说，咱们结婚那天，我心里还一直想着他们三个呢！”小青假装生气地噘起小儿嘴，说：“哼，多亏了那天他们三个不在。若是在了，我还
11、不被他们整得给羞死了！”耿英咬着小青的耳朵说：“羞啥呢，看咱可爱的娃儿们，一个接着一个争着往外出溜！”小青又要对耿英轮拳头了，耿英赶快作揖告饶：“姐，你别真打啊！妹妹再也不敢了！哦，你吓坏我了，我，我要上茅房”小青赶快站起来说：“姐陪你去！”东伢子关切地说：“打上灯笼吧！”小青说：“不用了，有我呢！”看俩人牵着手出屋去了，耿正对东伢子说：“姐姐确是一个很不错的女子，姐夫你真得好福气耶！”东伢子说：“是啊，能娶到你们的姐姐，是我前世修来的福分！也是，她的爹娘就是难得的好人呢！”耿直问：“姐夫，听娘娘的口气，姐姐又要生娃儿了？”东伢子憨憨地笑着说：“是啊，明年六月里生。”耿正说：“姐夫你想让姐姐再生个男娃儿，还是女娃儿？”东伢子说：“当然是女娃儿了，先来个一儿一女再说！”耿直说：“生个女娃儿肯定像姐姐一样漂亮！”东伢子憨厚的紫棠色脸膛笑成了一朵大红花耿英挽着小,