1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系2學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理1如圖實(shí)如圖實(shí)21所示，在彈簧下端所示，在彈簧下端 懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)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的重彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重 力大小相等力大小相等 圖實(shí)圖實(shí)212彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算. 這樣就可以研究這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了彈

2、簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、重垂線、鉛筆重垂線、鉛筆四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1如圖實(shí)如圖實(shí)22所示，將鐵架臺(tái)放在所示，將鐵架臺(tái)放在 桌面上桌面上(固定好固定好)，將彈簧的一端固，將彈簧的一端固 定于鐵架臺(tái)的橫梁上，在靠近彈簧定于鐵架臺(tái)的橫梁上，在靠近彈簧 處將刻度尺處將刻度尺(最小分度為最小分度為1 mm)固定固定 于鐵架臺(tái)上，并用重垂線檢查刻度于鐵架臺(tái)上，并用重垂線檢查刻度 圖實(shí)圖實(shí)22 尺是否尺是否豎直豎直，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)，用刻度尺測(cè)

3、出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng) 度度l0，即原長(zhǎng)，即原長(zhǎng)2如圖實(shí)如圖實(shí)22所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端， 在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)并測(cè)出鉤碼的重力，填寫在在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)并測(cè)出鉤碼的重力，填寫在 記錄表格里記錄表格里.4改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次5以以彈力彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線與走向，嘗試作出一條平滑的曲

4、線(包括直線包括直線)，所畫的，所畫的點(diǎn)不一定正好都在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)不一定正好都在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致均勻點(diǎn)數(shù)大致均勻6以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)首以彈簧的伸長(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)先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)7得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系，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)解釋函數(shù)表達(dá) 式中常數(shù)的物理意義式中常數(shù)的物理意義五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)1所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈彈 性限度性限

5、度要注意觀察，適可而止要注意觀察，適可而止2每次所掛鉤碼的每次所掛鉤碼的質(zhì)量差適當(dāng)大質(zhì)量差適當(dāng)大一些，從而使坐標(biāo)系上描一些，從而使坐標(biāo)系上描 的點(diǎn)適當(dāng)稀一些，這樣作出的圖線精確的點(diǎn)適當(dāng)稀一些，這樣作出的圖線精確3測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 時(shí)測(cè)量，以免增大誤差時(shí)測(cè)量，以免增大誤差4描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng) 注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)5記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸

6、長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位六、誤差分析六、誤差分析1本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源為讀數(shù)和作圖時(shí)的偶然誤差本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源為讀數(shù)和作圖時(shí)的偶然誤差2彈簧豎直懸掛時(shí)，未考慮彈簧自身重力的影響彈簧豎直懸掛時(shí)，未考慮彈簧自身重力的影響3為了減小誤差，要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)為了減小誤差，要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，也可以不的實(shí)驗(yàn)中，也可以不測(cè)量彈簧的自然長(zhǎng)度，而以彈簧的總長(zhǎng)作為測(cè)量彈簧的自然長(zhǎng)度，而以彈簧的總長(zhǎng)作為自變量，彈力為自變量，彈力為函數(shù)，作出彈力隨彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖線這樣可避免因測(cè)彈函數(shù)，作出彈力隨彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖線這樣可避免因測(cè)

7、彈簧的自然伸長(zhǎng)而帶來(lái)的誤差簧的自然伸長(zhǎng)而帶來(lái)的誤差例例1 (1)在在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是下說(shuō)法正確的是 ()A彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于 豎直位置且處于平衡狀態(tài)豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得 出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等出拉力與伸長(zhǎng)量之比相

8、等實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題(2)某同學(xué)某同學(xué)做做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度后的長(zhǎng)度L，把，把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖實(shí)彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖實(shí)23中的中的 () 圖實(shí)圖實(shí)23解析解析本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，還

9、有本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，還有用圖象法來(lái)描述彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系用圖象法來(lái)描述彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過(guò)增減鉤碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，來(lái)限度內(nèi)通過(guò)增減鉤碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，來(lái)探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，所以選探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，所以選A、B.(2)考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量長(zhǎng)量x0，所以選，所以選C.答案答案(1)AB(2)C實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理例例2 某同學(xué)用如圖實(shí)某

10、同學(xué)用如圖實(shí)24所示的所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的實(shí)驗(yàn)他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤 圖實(shí)圖實(shí)24碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力重力加速度取加速度取g9.8 m/s2)(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在如圖實(shí)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在如圖實(shí)25所示的坐標(biāo)紙上作出彈所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 圖實(shí)

11、圖實(shí)25(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在_N范范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格的圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m.解析解析本例主要考查用圖象法處本例主要考查用圖象法處理數(shù)據(jù)的方法，以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果理數(shù)據(jù)的方法，以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖象圖象)判斷分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力判斷分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力(1)根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描 圖實(shí)圖實(shí)26點(diǎn)，然后用平滑的曲線點(diǎn)，然后用平滑的曲線(或直線或直線)連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線上量多的點(diǎn)落在線上(偏差比較大的點(diǎn)舍去偏差比較大的點(diǎn)舍去)，不在線上的點(diǎn)盡，不在線上的點(diǎn)盡量平均分配在線的兩側(cè)，如圖實(shí)量平均分配在線的兩側(cè)，如圖實(shí)26所示所示答案答案(1)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(2)4.925例例3某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道：在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力力F的大小與彈簧的伸長(zhǎng)的大小與彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短或縮短)量量x成正比，公式表示為成正比，公式表示為Fkx；并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)；并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)k也不同現(xiàn)在該學(xué)習(xí)也不同現(xiàn)在該學(xué)習(xí)小組將兩根已知?jiǎng)哦认禂?shù)分別為小組將兩