2020-2021学年2 弹力教学课件ppt

这是一份2020-2021学年2 弹力教学课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了图实－1，图实－2，图实－3，图实－4，图实－5等内容，欢迎下载使用。
一、实验目的(1)探究弹力与弹簧伸长量之间的关系。(2)学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。(3)验证胡克定律。
二、实验原理 1．用悬挂法测量弹簧的弹力 F 弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与挂在弹簧下面的钩码的重力相等，在弹簧下端悬挂不同的钩码个数，并分别求出重力，从而得到弹簧弹力。
2．测出弹簧的伸长量 x 弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出，其伸长量可以用弹簧的长度减去原长来求得。
3．探究弹力和弹簧伸长的关系 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。 三、实验器材 轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线，坐标纸。
四、实验步骤 (1) 按图实－1安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 l0。 (2)在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。
(3)增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以 F 表示弹力，l 表示弹簧的总长度，x＝l－ l0 表示弹簧的伸长量。
五、数据处理 1．作图像 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 变化的图线如图实－2所示。
六、注意事项 (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。 (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，这样作出的图线更精确。 (3)测量弹簧的原长时要让它自然下垂，测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于静止状态时测量，以减小误差。
(4)测量有关长度时，应区别弹簧原长 l0、实际总长 l 及伸长量 x 三者之间的不同，明确三者之间的关系。 (5)建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小。 (6)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。描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线。 (7)记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。
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。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。为了减小误差，实验中应使用轻质弹簧。
八、它案设计 (1) 将弹簧放在一端带有定滑轮的光滑木板上，在水平方向上做实验，如图实－3所示，这样可避免弹簧重力对实验的影响。
(2)利用计算机及传感器技术，将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，如图实－4所示，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图像，分析图像得出结论。
[例1]　在“探究弹力与弹簧伸长的关系”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．用直尺测量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
[解析]　弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长，故 C 错误；做实验时要用同一个弹簧来测量，故 D 错误，所以正确选项为 A、B。 [答案]　AB
[例2]　(2011·安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量 m 与弹簧长度 l 的相应数据，其对应点已在图实－5上标出。(g＝9.8 m/s2)
(1)作出 m－l 的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m。
[解析]　(1)画一条直线尽量通过较多的点，如图所示。
[答案]　(1)见解析图(2)0.261(在 0.248～0.262 间均可)
[例3]　17 世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律。受此启发，一学习小组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：
A．有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比。 B．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设。
C．通过实验取得如下数据：
D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善。
(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是________、________。 (2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确？若有错误或不足，请给予修正。