《科学探究：弹力》相互作用PPT(第2课时探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系)【优秀课件PPT】
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栏目 导引
第3章 相互作用
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力 F/N
1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
弹簧的长度 L/cm 7.0
9.0 11.0 13.0 15.0
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(1)根据表中数据在图中作出 F－L 图线；
第3章 相互作用
(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数 k＝________N/m； (3)图线与 L 轴的交点坐标大于 L0 的原因是_______________ ____________________________________________________.
五、数据分析 1．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 3 所示．
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第3章 相互作用
2．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数 关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可 据 F－x 图线的斜率求解，k＝ΔΔFx.
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第3章 相互作用
实验原理及操作 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相 等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
栏目 导引
第3章 相互作用
(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________． (2)实验中需要测量的物理量有： _______________________________________________. (3)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F－x 图线，由此可求 出 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 ________ N/m. 图 线 不 过 原 点 是 由 于 ________________．
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第3章 相互作用
2．通过改变悬挂钩码的个数来改变弹簧弹力的大小，弹簧的长 度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧 原来的长度进行计算．
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第3章 相互作用
四、实验步骤 1．安装实验装置，如图 2 所示，记下弹簧下端不挂钩码时所对 应的刻度 l0.
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第3章 相互作用
2．在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度 l1 并记 下钩码的质量 m1. 3．增加钩码的个数，重复步骤 2，并计算出每次弹簧的伸长量 x 和弹簧弹力 F，将数据填入表格．
1234567 钩码质量 m/g 弹簧弹力 F/N 弹簧长度 l/cm 弹簧伸长量 x/cm
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第3章 相互作用
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第3章 相互作用
[解析] (1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和 形变量． (2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹 簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)． (3)取图像中(0.5，0)和(3.5，6)两个点，代入ΔF＝kΔx 可得 k ＝200 N/m，由于弹簧自身的重力的影响，使得弹簧不加外力时 就有形变量． (4)根据完成实验的合理性可知，先后顺序为 CBDAEFG.
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第3章 相互作用
[答案] (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力及对应的伸长 量 ( 或 与 弹 簧 对 应 的 长 度 ) (3)200 弹 簧 自 身 重 力 的 影 响 (4)CBDAEFG
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第3章 相互作用
实验数据处理及误差分析 (2019·安徽滁州高一期末)某实验小组做“探究弹力与弹 簧伸长量的关系”的实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上， 用直尺测出弹簧的原长 L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来， 在下端挂钩码，每增加一只钩码记下对应的弹簧长度 L，数据 记录如下表所示：
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第3章 相互作用
(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下： A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F) 对应的点，并用平滑的曲线连接起来； B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0； C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹 簧附近竖直固定一把刻度尺；
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第3章 相互作用
4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意 一定要使各点均匀分布在直线的两侧． 5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
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第3章 相互作用
七、误差分析 由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，存在较大的测量 误差，另外由于弹簧自身的重力的影响，即当未放重物时，弹 簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样所作图线往 往不过原点．
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[解析] (1)描点作图，如图所示：
第3章 相互作用
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第3章 相互作用
(2)图像的斜率表示劲度系数，故有：k＝ΔΔFx＝50 N/m. (3)图线与 L 轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值 大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响． [答Baidu Nhomakorabea] (1)见解析图 (2)50 (3)竖直悬挂时，弹簧自身重力的 影响
第2节 科学探究：弹力 第2课时 探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
第3章 相互作用
一、实验目的 1．探究弹簧弹力大小与伸长量的关系． 2．了解弹簧测力计的工作原理． 二、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸．
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第3章 相互作用
三、实验原理与设计 1．如图 1 所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，由二力平 衡知识可知，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相 等．
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第3章 相互作用
D．依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个、…钩码，分 别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内， 然后取下钩码； E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式，首先 尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； F．解释函数表达式中常数的物理意义； G．整理仪器． 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来： __________________________________．
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第3章 相互作用
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 可能稀一些，这样作出的图线精确． 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测 量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差．
第3章 相互作用
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力 F/N
1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
弹簧的长度 L/cm 7.0
9.0 11.0 13.0 15.0
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(1)根据表中数据在图中作出 F－L 图线；
第3章 相互作用
(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数 k＝________N/m； (3)图线与 L 轴的交点坐标大于 L0 的原因是_______________ ____________________________________________________.
五、数据分析 1．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 3 所示．
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第3章 相互作用
2．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数 关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可 据 F－x 图线的斜率求解，k＝ΔΔFx.
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第3章 相互作用
实验原理及操作 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相 等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
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第3章 相互作用
(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________． (2)实验中需要测量的物理量有： _______________________________________________. (3)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F－x 图线，由此可求 出 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 ________ N/m. 图 线 不 过 原 点 是 由 于 ________________．
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第3章 相互作用
2．通过改变悬挂钩码的个数来改变弹簧弹力的大小，弹簧的长 度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧 原来的长度进行计算．
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第3章 相互作用
四、实验步骤 1．安装实验装置，如图 2 所示，记下弹簧下端不挂钩码时所对 应的刻度 l0.
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第3章 相互作用
2．在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度 l1 并记 下钩码的质量 m1. 3．增加钩码的个数，重复步骤 2，并计算出每次弹簧的伸长量 x 和弹簧弹力 F，将数据填入表格．
1234567 钩码质量 m/g 弹簧弹力 F/N 弹簧长度 l/cm 弹簧伸长量 x/cm
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第3章 相互作用
[解析] (1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和 形变量． (2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹 簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)． (3)取图像中(0.5，0)和(3.5，6)两个点，代入ΔF＝kΔx 可得 k ＝200 N/m，由于弹簧自身的重力的影响，使得弹簧不加外力时 就有形变量． (4)根据完成实验的合理性可知，先后顺序为 CBDAEFG.
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第3章 相互作用
[答案] (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力及对应的伸长 量 ( 或 与 弹 簧 对 应 的 长 度 ) (3)200 弹 簧 自 身 重 力 的 影 响 (4)CBDAEFG
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第3章 相互作用
实验数据处理及误差分析 (2019·安徽滁州高一期末)某实验小组做“探究弹力与弹 簧伸长量的关系”的实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上， 用直尺测出弹簧的原长 L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来， 在下端挂钩码，每增加一只钩码记下对应的弹簧长度 L，数据 记录如下表所示：
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第3章 相互作用
(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下： A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F) 对应的点，并用平滑的曲线连接起来； B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0； C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹 簧附近竖直固定一把刻度尺；
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第3章 相互作用
4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意 一定要使各点均匀分布在直线的两侧． 5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
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第3章 相互作用
七、误差分析 由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，存在较大的测量 误差，另外由于弹簧自身的重力的影响，即当未放重物时，弹 簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样所作图线往 往不过原点．
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[解析] (1)描点作图，如图所示：
第3章 相互作用
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第3章 相互作用
(2)图像的斜率表示劲度系数，故有：k＝ΔΔFx＝50 N/m. (3)图线与 L 轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值 大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响． [答Baidu Nhomakorabea] (1)见解析图 (2)50 (3)竖直悬挂时，弹簧自身重力的 影响
第2节 科学探究：弹力 第2课时 探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
第3章 相互作用
一、实验目的 1．探究弹簧弹力大小与伸长量的关系． 2．了解弹簧测力计的工作原理． 二、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸．
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第3章 相互作用
三、实验原理与设计 1．如图 1 所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，由二力平 衡知识可知，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相 等．
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第3章 相互作用
D．依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个、…钩码，分 别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内， 然后取下钩码； E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式，首先 尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； F．解释函数表达式中常数的物理意义； G．整理仪器． 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来： __________________________________．
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第3章 相互作用
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 可能稀一些，这样作出的图线精确． 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测 量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差．