第二章_实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系.ppt

图1 图2 图3 图5 答案　B 图6 答案　D 实验　探究弹力和弹簧伸长量的关系 一、实验目的 1．探究弹力和弹簧伸长量的关系． 2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律． 典例精析 例1 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”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．用悬挂砝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．(2010·福建理综)某实验小组在 做研究橡皮筋伸长与所受拉力的 关系的实验时，将原长约200 mm 的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂 的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20 g)，每增挂 一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩 码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对 应的橡皮筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减 挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如6所示．从图象中可以得出________．(填选项前的字母) 对于甲同学的数据，因为只有前几个数据可认为在弹性范围内，由图中切线的斜率得k甲＝25～34 (N/m) (4)尽可能使伸长量在弹性限度范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量的误差． 二、实验原理 1．如图1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． (2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”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L－L0作为弹簧的伸长量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 ( ) A．增挂钩码时Δl与F成正比，而减挂钩码时Δl与F不成正比 B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大 C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等 D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度 4．(2008·北京理综)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸 长量的关系，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. 三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线． 四、实验步骤 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2所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1， 记录m1和l1，填入自己设计的表格中． 例2 在“探究弹力和弹簧伸长量的关 系，并测定弹簧的劲度系数”的实 验中，实验装置如图3所示．所用 的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉 力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5 个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度． 解析　本题意在考查学生的识图、用图能力．图中两条线都不是直线，故Δl与F不成正比，A错误；比较两条曲线可知，在拉力相等时，减挂钩码时橡皮筋的伸长量大于增挂钩码时的伸长量，B、C错误，故D正确． (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： 代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 3．改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录 m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并 得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5. 钩码个数 长度 伸长量x 钩码质量m 弹力F 0 l0＝ 1 l1＝ x1＝l1－l0 m1＝ F1＝ 2 l2＝ x2＝l2－l0 m2＝ F2＝ 3 l3＝ x3＝l3－l0 m3＝ F3＝