20xx滬科版高中物理必修一第3章實(shí)驗(yàn)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系word學(xué)案(專業(yè)版)
【正文】 學(xué)案 3 實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 ] . .3.能根據(jù) F－ x、 F－ l圖像求出彈簧的勁度系數(shù)． 一、實(shí)驗(yàn)原理 1．如圖 1所示，在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼受到的重力 大小相等． 彈簧的原長(zhǎng)與掛上鉤碼后彈簧的長(zhǎng)度可以用 刻度尺 測(cè)出，其伸長(zhǎng)量 x可以用彈簧的長(zhǎng)度減去 原長(zhǎng) 來求得． 圖 1 2．建 立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小 F，以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長(zhǎng)量 x，在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的各組 (x， F)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，作出彈簧彈力 F與彈簧伸長(zhǎng)量 x的關(guān)系圖像，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖像，就可探知彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系． 二、實(shí)驗(yàn)器材 輕彈簧 、鉤碼 (一盒 )、 刻度尺 、鐵架臺(tái) . 一、實(shí)驗(yàn)步驟 1．將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)． 2．如圖 2所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為 m1的鉤碼，測(cè)出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度 l1，記 錄 m1和 l1. 圖 2 3．改變所掛鉤碼的質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，記錄 m m m m ?? 和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度 l l l l ??. 4．計(jì)算出每次彈簧的伸長(zhǎng)量 x(x＝ l－ l0)和彈簧受到的拉力 F(F＝ mg)，并將數(shù)據(jù)填入表格 . 1 2 3 4 5 6 7 F/N 0 l/cm x/cm 0 二、數(shù)據(jù)處理 1．建立直角坐標(biāo)系，以 F為縱軸， x為橫軸，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法作圖．連接各點(diǎn)得出 F隨 彈簧伸長(zhǎng)量 x變化的圖線． 2．以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)．首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)． 3．得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義． 三、誤差分析 1．本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源為讀數(shù)和作圖時(shí)的偶然誤差．為了減小誤差，要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)． 2．彈簧豎直懸掛時(shí)，未考慮彈簧自身重力的影響會(huì)帶來系統(tǒng)誤差．為了減小該系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用輕質(zhì)彈簧． 四、注意事項(xiàng) 1．實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超出彈簧的彈性限度． 2．測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng) l0、實(shí) 際長(zhǎng)度 l及伸長(zhǎng)量 x 三者之間的不同，明確三者之間的關(guān)系． 3．記錄數(shù)據(jù)
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