《实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系》相互作用PPT

《实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系》相互作用PPT

第一部分内容：【学习素养•明目标】

物理观念：1.探究弹簧伸长量与弹力之间的关系.2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据．

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实验探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系PPT，第二部分内容：自主预习探新知

一、实验原理和方法

1．用悬挂法测量弹簧的弹力F

弹簧下端悬挂的钩码_____时，弹力大小与所挂的钩码的重力相等，即F＝mg.

2．测出弹簧的伸长量x

弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用_____测出，其伸长量x＝_____.

3．探究弹力和弹簧伸长量的关系

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，就可探知弹力和弹簧伸长量的关系．

二、实验器材

铁架台、下端带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸．

三、实验步骤

1．如图所示，将弹簧上端固定在铁架台上，在弹簧旁边固定一刻度尺，刻度尺的零刻度线与弹簧的上端重合．读出弹簧的原长l0填入下表．

2．在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l1.然后再在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l2……将各次弹簧总长度计入下表相应的表格内．

3．根据每个钩码的质量计算出其重力．弹簧的弹力的大小等于所挂钩码的重力，即F1＝mg、F2＝2mg、F3＝3mg……将各次弹簧弹力大小填入下表相应表格内．

四、数据处理

1．图像法

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．可以发现F­x图线是一条_____的直线．

2．函数法

弹力F与弹簧的伸长量x应满足函数F＝_____的关系．

五、误差分析

六、注意事项

1．所挂钩码不要过重，以免弹簧超出它的_____．

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间距尽量大些，这样作出的图线更精确．

3．测弹簧长度时，一定要在弹簧_____悬挂且处于_____状态时测量．

4．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．

5．尽量选用轻质弹簧以便能忽略_____的影响．

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实验探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系PPT，第三部分内容：合作探究攻重难

【例1】　某同学在“探究弹力的大小与弹簧伸长量的关系”实验中，先把弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；然后弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，依次记录弹簧的长度；

(1)如图所示是该同学根据记录的数据作出的图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)．

(2)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.

【例2】　某同学在探究弹力与弹簧伸长量的关系时，设计了如图甲所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是10 g．实验数据如下表所示．(弹力始终未超出弹簧的弹性限度，g取10 N/kg)

(1)试根据这些实验数据，在图乙所示的坐标纸上作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的函数关系图像．

(2)图像在l轴上的截距的物理意义是________．该弹簧的劲度系数k＝________N/m.

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实验探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系PPT，第四部分内容：课时演练提素养

1．在“探究弹簧的弹力和其伸长量的关系”的实验中，以下说法正确的是(　　)

A．弹簧被拉伸时，可以超出它的弹性限度

B．用悬挂钩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．用几根不同的弹簧，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．某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

(1)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0＝________ cm，劲度系数k＝________N/m.

(2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝__________ cm.

3．图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景．用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F(从电脑中直接读出)．所得数据记录在表格中：

拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69

标尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00

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