新教材人教版高中物理 精品资料实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系_百...

实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系
1实验思路
(1)如图1所示,弹簧弹力(F)等于悬挂钩码的重力。
图1
(2)弹簧伸长量(x)等于弹簧的现长(l)减去原长(l0)。
(3)多测几组,出F粘尘辊x的关系。
2实验器材
铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。
3实验步
(1)安装实验器材。
(2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量),列表作出记录,要尽可能多测几组数据。
(3)根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标。
(4)按照在图中所绘点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线),所画的点不一定正好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同。
(5)以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数。
1数据处理
(1)列表法
将测得的Fx填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的。
自动抹灰机
(2)图像
以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出生物态硒Fx各组数据相应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线。
(3)函数法
弹力F与弹簧伸长量x满足Fkx的关系。
2注意事项
(1)不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过度拉伸,超过弹簧的弹性限度。
(2)尽量多测几组数据:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据。
(3)观察所描点的走向:本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。
212资源(4)统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。
3误差分析
(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确以及画图时描点连线不准确都会引起实验误差。
(2)悬挂
图2
钩码数量过多,导致弹簧的形变量超出其弹性限度,不再符合胡克定律(Fkx),故图像发生弯曲。如图2所示。
(3)水平放置弹簧测量其原长,由于弹簧有自重,将其悬挂起来后会有一定的伸长量,故图像横轴截距不为零。如图3所示。
图3
命题点一 教材原型实验
作图处理数据的规则
(1)要在坐标轴上标明代表的物理量符号、单位,恰当地选取纵轴、横轴的标度,并根据数
据特点正确确定坐标起点,使所作出的图像尽可能占满整个坐标图纸。若弹簧原长较长,则横坐标的起点可以不从零开始。
(2)作图线时,尽可能使直线通过较多的点,不在直线上的点也要尽可能均匀分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远,则是因偶然误差太大所致,应舍去)。
(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义,注意分析图像的斜率、截距的意义。
【例1 (2021·南开区模拟)(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图4甲所示的FL图像。由图像可知:弹簧原长L0=________cm,由此求得弹簧的劲度系数k=________N/m。
图4
(2)如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为________cm。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。
答案 (1) 3.0 200 (2)1.50 3
解析 (1)由题图甲可知,弹簧原长L0=3.0 cm。由胡克定律FkΔx,得k N/m=200 N/m。
(2)由题图乙可知,指针所指刻度尺示数为L=1.50 cm。设钩码个数为n,由胡克定律得nGk(L0L),解得红外线烘干箱n=3。
【针对训练1】 (2021·南通市调研)(1)小明同学做探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系提前放电避雷针的实验。

本文发布于:2024-09-21 05:41:00,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/308963.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:弹簧   实验   曲线   图像
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议