探究弹簧弹力与伸长量的关系(g)解析教学提纲
实验专题：探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系答案解析
实验专题：探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系答案解析答案解析1.【答案】(1)C(2)等于【解析】(1)因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，然后把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上有截距，C正确，A、B、D错误．(2)如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，则在图象上x的变化量不变，得出弹簧的劲度系数与实际值相等.2.【解析】(1)F-L图线如图所示：(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2m＝5 cm.劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m.(3)记录数据的表格如下表(4)优点：可以避免弹簧自身重力对实验的影响．缺点：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．3.【解析】(1)在做实验的时候一般步骤为先组装器材，然后进行实验，最后数据处理，故顺序为CBDAEF.(2)①根据描点法，图象如图所示②、③根据图象，该直线为过原点的一条直线，即弹力与伸长量成正比，即F＝kx＝0.43x.式中的常数表示弹簧的劲度系数，即表示使弹簧伸长或者压缩1 cm所需的外力大小为0.43 N.4.【答案】(1)如图所示30F弹＝30Δx(2)B(3)A【解析】(1)如图所示，直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，即k＝，代入数据得kA ＝N/m≈30 N/m，所以弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量Δx的函数关系是F弹＝30Δx.5.【解析】(1)描点作图，如图所示：(2)图象的斜率表示劲度系数，故有：k＝＝N/m＝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．6.【答案】(1)6.93(2)A(3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度【解析】(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，则伸长量Δl＝14.66 cm－7.73 cm＝6.93 cm.(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧．(3)AB段明显偏离直线OA，伸长量Δl不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的．7.【解析】(1)根据题意知，刻度尺的最小刻度为1毫米．读数时，应估读到毫米的十分位，故l5、l6记录有误．(2)按(1)中的读数规则，得l3＝6.85 cm，l7＝14.05 cm.(3)根据题中求差方法，可知d4＝l7－l3＝7.20 cm(4)根据l4－l0＝4Δl＝d1，l5－l1＝4Δl＝d2，l6－l2＝4Δl＝d3，l7－l3＝4Δl＝d4，有Δl＝＝1.75 cm.(5)根据胡克定律F＝kx得mg＝kΔl，k＝＝N/m＝28 N/m8.【答案】(1)450(2)10【解析】(1)当F＝0时，弹簧的长度即为原长，由胡克定律可知图象的斜率表示劲度系数大小．(2)弹簧秤的示数为3 N，则伸长量为3/50＝0.06 m，则长度为10 cm.9.【解析】(1)描点作出图象，如下图所示．(2)图象跟坐标轴交点的物理意义表示弹簧原长．由图象可知，弹簧的劲度系数应等于直线的斜率，即k＝＝200 N/m.10.【答案】(1)竖直(2)稳定L3 1 mm(3)Lx(4)4.910【解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止稳定时，记录原长L0；表中的数据L3与其他数据有效位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估读值，精确至0.1 mm，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，所以x＝L－Lx(L为弹簧长度)．(4)由胡克定律F＝kΔx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，所以图线斜率即为弹簧的劲度系数k＝＝N/m＝4.9 N/m同理，砝码盘质量m＝＝kg＝0.01 kg＝10 g11.【解析】(1)根据表格中的各组数据在坐标纸上标出相应的点，然后用平滑曲线连接这些点，作出的图象如图所示．(2)根据作出的图线可知，钩码质量在0～500 g范围内图线是直线，表明弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点，利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k＝＝N/m＝25.00 N/m.12.【解析】(1)本题考查探究弹簧弹力与形变关系的实验，意在考查考生对实验步骤的识记、实验数据的处理方法、分析归纳能力．根据实验先后顺序可知，实验步骤排列为CBDAEF.(2)②由图象可得k＝＝0.43 N/cm，所以F＝0.43x(N)．13.【答案】(1)10(2)200(3)b【解析】(1)当F＝0时，弹簧长度为原长，由题图得，原长为10 cm.(2)由公式F＝kx得k＝＝＝N/m＝200 N/m(3)当弹簧长度小于原长时，处于压缩状态，故是图线b14.【答案】(1)弹簧测力计刻度尺(2)kFL(3)控制变量法(4)12.5【解析】(1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度．(2)由题目所给数据分析可知：当力一定时，伸长量和长度成正比；当长度一定时，伸长量和力成正比，故有x＝kFL(取一组数据验证，式中的k不为零)．(3)研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制其中一个量不变，如长度不变，再研究伸长量和拉力的关系，这种方法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究方法．(4)代入表中数据把式中的k求出，得k＝0.000 8 N－1，再代入已知数据，L＝20 cm，x＝0.2 cm，可求得最大拉力F＝12.5 N.15.【答案】CBDAEFG【解析】根据实验的实验操作过程应先安装仪器，再挂钩码然后记录数据，分析数据，最后整理即可，排列先后顺序为CBDAEFG.。
高考物理总复习课件实验二探究弹力和弹簧伸长的关系
弹力与弹簧伸长关系曲线绘制
数据处理
将实验测得的各组弹力和弹簧伸 长量数据记录在表格中，并进行 初步的数据处理，如计算平均值
、绘制散点图等。
曲线拟合
根据散点图的分布趋势，选择合 适的函数进行曲线拟合，如一次 函数、二次函数等。通过调整函 数参数使得拟合曲线与散点图尽
可能吻合。
曲线分析
观察拟合曲线的形状和走向，分 析弹力和弹簧伸长量之间的关系 。通常情况下，两者呈线性关系 ，即弹力与弹簧伸长量成正比。
9字
在工程技术和日常生活中， 利用弹簧的缓冲和减震作用 ，保护设备和人身安全，如 汽车减震器、电梯缓冲器等 。
9字
在机械振动中，利用弹簧的 弹性和恢复力作用，制作各 种振动装置，如单摆、复摆 等。
9字
在自动控制系统中，利用弹 簧的弹性和稳定性，制作各 种传感器和执行器，实现系 统的自动调节和控制。
谢谢您的聆听
02
2. 测量弹簧原始长度
使用刻度尺测量弹簧在不受外力作用时的原始长度，并记录数据。
03
3. 施加外力并测量伸长
将砝码逐一挂在弹簧下端，每次增加一定的质量，使弹簧产生伸长。在
每次增加砝码后，使用刻度尺测量弹簧的当前长度，并记录数据。注意
要确保砝码悬挂稳定，避免摇晃影响测量结果。
实验步骤
4. 记录数据并绘制图表
05
误差来源及减小方法
误差来源分析
01
02
03
测量仪器误差
由于测量仪器的精度限制 ，如刻度尺的最小分度、 读数时的视差等，会导致 测量结果的误差。
操作误差
实验过程中，由于操作不 当或不稳定，如弹簧的固 定不牢、拉伸速度不均匀 等，都会引入误差。
环境因素
第3章 相互作用 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系实验目标：1．知道科学探究的过程，探究弹力与弹簧伸长量之间的关系。
2．学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3．能根据Fx、Fl图像求弹簧的劲度系数。
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静止时，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可以用刻度尺测出，其伸长量x＝l－l0。
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。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7弹力F/N弹簧总长度l/cm弹簧的伸长量x/cm弹簧原长l0/cm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图线是一条过原点的直线。
2．函数法弹力F与弹簧的伸长量x应满足函数F＝kx的关系。
五、误差分析产生原因减小方法偶然误差测弹簧长度的读数不准钩码静止，眼睛平视描点画图不准点描小些，画图时点尽可能在线上，不在线上的点尽可能分布在线的两侧系统误差弹簧自重选轻质弹簧六、注意事项1．所挂钩码不要过重，以免弹簧超出它的弹性限度。
探究弹力和弹簧伸长量的关系
克定律.图线斜率旳大小在数值上等于弹簧旳劲度系
数k,则k=25 N/m.
答案 (1)看法析
(2)0~4.9 N 25
【例2】用一种支架、一根弹簧、一把直尺和一种已 知质量旳钩码,来测定某个不太重旳物体有多重,该 怎么做? 解析 本题主要考察试验措施旳拓展迁移能力. (1)将弹簧上端固定在支架上,下端挂上钩码(质量已 知为m),测出弹簧伸长x. (2)将钩码取下换上待测物体,测出弹簧伸长x′. (3)待测物体旳重力 mg x'. x 答案 看法析
1 2
6.25105
N/m
K3
F1'' x1''
250 0.02 102
N/m
2 6.25105
N/m
由K1、K2、K3旳值可得,百分比系数K与长度L成反比,
与截面积S成正比,故 K S K K' S 求出K'
L
L
设4 m长,截面积为0.8 cm2旳百分比系数为K0
S0
0.8
则 K0 K1
L0 0.05
出旳图线可能是下图中旳哪一种
(C )
解析 因为考虑弹簧本身重力旳影响,当不挂钩码 时,弹簧旳伸长量x≠0,所以选C.
3.做“探究弹力和弹簧伸长量旳关系”旳试验环节 如下： A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各 组数据(x,F)相应旳点,并用平滑旳曲线连接起来. B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上旳刻度L0; C.将铁架台固定于桌子上(也可在横梁旳另一侧挂上 一定旳配重),并将弹簧旳一端系于横梁上,在弹簧附 近竖直固定一刻度尺； D.依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个、…钩码,并 分别记下钩码静止时,弹簧下端所相应旳刻度并统计 在表格内,然后取下钩码；
实验02 探究弹力和弹簧伸长的关系(解析版)
实验02探究弹力和弹簧伸长的关系●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。
每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标纸上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确。
2.测量弹簧的原长时要让它自然下垂。
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,以减小误差。
3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。
4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量大小要适当,不可过大,也不可过小。
描点画线时,所描的点不一定都落在同一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧。
描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线。
5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。
●误差分析1.系统误差:钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。
2.偶然误差【典例1】[常规实验——实验原理及数据处理一]如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(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Fx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__________。
(4)为完成该实验，设计实验步骤如下：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，并用直线连接起来，直线穿过尽量多的点，不穿过的点均分在直线两侧；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；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并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。
《探究弹力和弹簧伸长的关系》教学设计
《探究弹力和弹簧伸长的关系》教学设计【课题分析】在学生学习了弹力后，明白弹力是一种最差不多的性质力，是摩擦力产生的前提和基础。
弹力同时也是物体受力分析中最重要的一种力。
弹力来源于形变：“弹力的大小跟形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消逝，弹力就随着消逝”(高一物理必修)。
但弹力与形变怎么说有何关系，人教版高中物理课本只给出了定性的关系，缘故是弹力与形变关系比较复杂。
为了降低难度，减小知识的跨过台阶，课程设置为探究性学习，且只研究弹力与弹簧伸长形变的定量关系。
本节课的教学内容新颖，形式比较生动，有讲解，有实验，有板演，有讨论，有归纳，有练习，能够上成一堂比较典型的探究性实验教学课。
我们改变课堂视角，在培养学生科学研究方法的教育中作了一些探究，让学生重走科学家的探究之路，品味科学家的探究精神。
【教学目标】1、加深弹力和形变关系的明白得，明白弹力产生的条件;2、通过实验得到弹力与弹簧伸长量的关系;3、学习本课题所用的科学方法;4、培养学生的探究精神和团队协作精神，激发学生的求知欲;5、提高学生分析、解决实际问题的能力，并体验成功的愉悦。
【教学重点】弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。
【教学难点】实验数据的处理方法。
【教学方法】实验法、谈话法。
【课前预备】教师预备：(弹簧秤、钩码、直尺、铁架台)12套、CAI课件、多媒体展台。
学生预备：三角板、笔、草稿纸。
【教学地点】物理多媒体实验室。
【课时安排】1课时。
【教学过程】一、复习知识并引入课题师：[多媒体展现]1、什么是弹力?弹力的方向如何?举例说明。
2、弹力产生的条件是什么?3、什么叫形变及弹性形变?生：回忆并作答。
师：依照学生回答纠正总结，并用多媒体展现答案。
1、发生形变的物体，由于要复原原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
例如：放在水平桌面上的书受到桌面对书的弹力，弹力的方向垂直桌面指向书;而桌面受到的弹力方向垂直桌面向下。
挂在电线下面的电灯，受到电线对电灯的弹力，弹力的方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系 Word版含解析
第5节实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系验证力的平行四边形定则一、探究弹力和弹簧伸长量的关系1．实验目的知道弹力与弹簧伸长量的定量关系，学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据．2．实验原理弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧轴线的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是__相等的__，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力__相等__．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．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系．3．实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、__坐标纸__．4．实验步骤(1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧__自然伸长状态时的长度L0__，即原长．(2)如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量__弹簧的总长__并计算__钩码的重力__，填写在记录表格里.(3)(4)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．根据点的分布情况和走向，作出一条直线，让尽可能多的点在这条直线上，其他点均匀分布在直线两旁，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．(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，如果不行则考虑二次函数．(6)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．二、验证力的平行四边形定则1．实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．2．实验原理等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同，就是__让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点__，所以这一个力F′就是两个力F1和F2的合力，作出F′的图示，再根据__平行四边形定则__作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否都相同．3．实验器材方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，__橡皮条(一条)__，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)．4．实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上．(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录__两弹簧测力计的读数__，用铅笔描下__O点的位置__及此时两__细绳的方向__．(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以__F1和F2为邻边__用刻度尺作平行四边形，过__O点__画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．(5)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下__弹簧测力计的读数__和__细绳的方向__，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．(6)比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．(7)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．“验证力的平行四边形定则”实验注意事项：1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中读数相同，则可选；若读数不同应调整或另换，直至相同为止．2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时的结点O位置一定要相同．3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．4．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．5．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．6．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．)【变式1】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是() A．弹簧被拉伸时，能超出它的弹性限度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．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等[解析] 弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A错误．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读数，故B正确．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，故C错误．拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不一定相同，故D错误．故选B.[答案] B【变式2】验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下：①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为O1；②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方向；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较F3和F的一致程度．(1)下列说法中正确的是________．A．应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上B．为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度C．系在橡皮条末端的两绳要一样长D．同时改变两个弹簧测力计拉力的大小和方向，结点可能保持在位置O1(2)改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2________(选填“必须”或“不必”)与位置O1相同．[解析] (1)F1、F2方向间夹角大小适当即可，不一定要橡皮条和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，故A错误；两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，两绳间夹角不一定要取30°、45°、90°等特殊角度，故B错误；细线的作用是能显示出力的方向，所以不必等长，故C错误；同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1，故D正确．(2)重复实验时，O2不必与O1位置相同．[答案] (1)D(2)不必数据处理、误差分析3某学习小组探究弹簧的伸长与形变的关系，在操作的同时记录数据，其步骤如下：(1)测出钩码的质量为m0.把弹簧平放在水平桌面上，测出弹簧的原长l0.(2)将该弹簧悬吊在铁架台上，让弹簧自然下垂，如图甲所示．挂上一个钩码，测出此时弹簧的长度为l1.(3)之后逐渐增加钩码的个数，并测出弹簧对应的长度分别为l2、l3…….(4)撤去实验装置，将以上过程中记录的数据汇总，并作出钩码质量m与伸长量x的关系图如图乙所示．已知m ＝im 0，x ＝l i －l 0，其中i 是钩码个数，重力加速度为g.请根据以上操作、记录和图象回答以下问题：①m －x 图象的横截距为1.00 cm ，你认为产生的原因是________(填字母代号)．A ．数据计算错误B ．水平放置弹簧测量原长C ．选择的弹簧是损坏的D ．选择的弹簧是轻弹簧②m －x 图线在伸长量x ＞5.00 cm 之后变弯曲，说明了________(填字母代号)．A ．此弹簧已被损坏B ．悬挂钩码过多C ．钩码下端触地D ．添加钩码后，钩码在竖直方向振动，且选择钩码到最高点读数l i③从图乙上看，该弹簧水平放置使用时的弹性限度________(填“大于”“等于”或“小于”)5m 0g.④已知钩码的质量m 0＝0.2 kg ，重力加速度g ＝9.8 m /s 2，利用图乙求弹簧的劲度系数k ＝________ N /m .[解析] ①m －x 图象的横截距为1.00 cm ，产生的原因是测量弹簧原长时是水平放置的，应该让弹簧竖直放置测量原长，故选B .②m －x 图线在伸长量x ＞5.00 cm 之后变弯曲，说明了弹簧已被损坏，或者是悬挂钩码过多，弹簧超出了弹性限度，故选AB .③从图乙上看，该弹簧水平放置使用时，当弹力大于5m 0g 时图象发生了弯曲，可知弹簧的弹性限度等于5m 0g.④利用图乙求得弹簧的劲度系数k ＝5m 0g Δl ＝5×0.2×9.8（5－1）×10－2N /m ＝245 N /m . [答案] ①B ②AB ③等于 ④245“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验注意事项：1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸而超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止．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的间距尽可能大，这样作出的图线更精确．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，以免增大误差．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．)4小明通过实验“验证力的平行四边形定则”．(1)实验记录纸如图甲所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点．三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N．请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力．(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果．他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响．实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O 点，下端N挂一重物．用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹．重复上述过程，再次记录下N的轨迹．乙丙两次实验记录的轨迹如图丙所示．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受水平力F a、F b的大小关系为________．(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有________．(填写选项前的字母)A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________[解析] 根据力的合成法则及平衡条件解题．(1)作出的图示如图所示．(2)重物受力情况如图所示，由于重力不变，两次实验时，橡皮筋弹力T的方向相同，故水平拉力F大小相等，即F a＝F b.(3)根据题图丙可知，选项B 、D 正确，选项A 、C 错误．(4)橡皮筋拉伸不宜过长，选用新橡皮筋等可减小误差．[答案] (1)如图所示(F 合＝4.60～4.90 N 都算对)(2)F a ＝F b (3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)【变式3】 在做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时：(1)甲同学将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端施加竖直向下的外力F ，通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系，此操作对实验结果产生影响的原因是__________________．(2)乙同学按正确操作步骤进行实验，但未测量弹簧原长和形变量，而是每次测出弹簧的总长度L ，并作出外力F 与弹簧总长度L 的关系图线如图a 所示，由图可知，该弹簧的原长为________cm ；该弹簧的劲度系数为________N /m .(3)丙同学通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系图线如图b 所示，造成图线后来弯曲的原因是____________________________________．[解析] (1)由于弹簧自身重力的影响，弹簧竖直悬挂时，弹簧在没有外力的情况下已经伸长了一段距离，故作出的F －x 图象不过坐标原点；(2)由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10 cm ；当拉力为10 N 时，弹簧的形变量为x ＝(30－10) cm ＝20 cm ＝0.2 m ，由胡克定律F ＝kx 得：k ＝F x ＝100.2＝50 N /m ；(3)丙图，当弹力达到一定范围时，出现拉力与形变量不成正比，说明弹力超出最大限度．[答案] (1)弹簧自身有重量(2)1050(3)外力已超过弹性限度【变式4】用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．(1)本实验中“等效代替”的含义是________．A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________，图中________是F1、F2合力的理论值，______是合力的实验值．(3)(多选)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________．A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D．使拉力F1和F2的夹角很小[解析] (1)该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故ABC错误，D正确．(2)F是通过作图的方法得到的合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，因此其方向沿着AO方向．(3)为减小实验误差，拉橡皮筋的绳细一些且长一些，故A正确；为减小实验误差，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，故B正确；拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故C正确；使拉力F1和F2的夹角适当大些，故D 错误．[答案] (1)D (2)F′ F F′ (3)ABC实验的改进与创新5 如图所示为某物理兴趣小组测定弹簧劲度系数的实验装置．弹簧下端固定在水平桌面上，上端连接一托盘P ，在托盘P 下方和桌面上方同一竖直线上安装有光电测距仪A 和B ，通过数据线可以将二者间的距离信息输入到电脑，距离测量精度可达到0.1 mm .实验时，小组同学将6个规格为m ＝50 g 的砝码逐个放在托盘P 上，每加放一个砝码待系统静止后均打开光电测距电路开关进行测距，测距结果直接输入电脑，测距完成关闭测距开关，然后将对应的托盘上放置砝码的数目信息输入电脑，形成一组测量数据．实验过程中弹簧始终保持竖直且在弹性限度内．实验完成后小组同学在电脑上对坐标轴和坐标轴所表示物理量的单位进行了设置，纵轴表示托盘P 上砝码的总重力F 与单个砝码重力mg 的比值；横轴表示A 、B 间的距离h ，单位设置为 cm .设置完成后，电脑系统根据实验数据自动拟合出F mg－h 图象如图所示，已知当地的重力加速度为9.8 m /s 2.(1)根据图象可求出弹簧的劲度系数k ＝__________ N /m .(结果保留一位小数)(2)输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力，这一疏漏对测量结果__________(选填“有影响”或“无影响”)．(3)针对实验小组在电脑上的设置操作，请你提出一条提高测量精度的改进建议：____________________________________________________________．[审题指导] 根据弹簧弹力和形变量的正比例关系，可知，砝码盘的质量遗漏对实验结果无影响，根据图象的函数关系，得到图象的斜率为－k mg，利用图象可计算出劲度系数k.横轴若改为mm ，在数据处理时会提高计算的准确度．[解析] (1)由图象可知，托盘上无砝码时，弹簧的长度为0.28 m ，每次添加砝码后系统静止，由平衡关系可得，托盘上砝码总重力F ＝k(0.28－h)，即n ＝F mg ＝k mg(0.28－h)，故该图象的斜率为－k mg ，即0－6.50.28＝－k mg，解得劲度系数k ≈11.4 N /m ； (2)输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力，这一疏漏对测量无影响，因为弹簧的形变和受力成正比，满足k ＝ΔFΔx .(3)为了提高实验的精度，可将轴h 的单位设置成mm ，提高h 的显示精度．[答案] (1)11.4 N /m (2)无影响 (3)将横轴h 的单位设置成mm6 某小组为了验证力的平行四边形定则，设计了如图甲所示的实验：在一个半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘移动的拉力传感器A 、B ，两传感器的挂钩分别系着轻绳，轻绳的另一端系在一起，形成结点O ，并使结点O 位于半圆形刻度盘的圆心．在O 点挂上重G ＝2.00 N 的钩码，记录两传感器A 、B 的示数F 1、F 2及轻绳与竖直方向的夹角θ1、θ2，用力的图示法即可验证力的平行四边形定则．(1)当F 1＝1.00 N 、F 2＝1.50 N ，θ1＝45°、θ2＝30°时，请在图乙中用力的图示法作图，画出两绳拉力的合力F ，并求出合力F ＝________N ．(结果保留三位有效数字)(2)该组同学在实验中，将传感器A 固定在某位置后，再将传感器B 从竖直位置的P 点缓慢顺时针旋转，得到了一系列B 传感器的示数F 2和对应的角度θ2，作出了如图丙所示的F 2－θ2图象，由图丙可知A 传感器所处位置的角度θ1＝________．[解析] (1)先画出力的标度，根据题中所给的数据，利用平行四边形定则画出力的图示并求合力F ＝2.01 N .(2)由题图丙可知，当θ2＝π3和0时，F 2的读数都为2.0 N ，根据平行四边形定则，画出如图所示的三角形，由图中几何关系，可得θ1＝π3.[答案] (1)如图所示 2.01(1.97～2.05) (2)π3【变式5】 某实验小组进行测量动摩擦因数大小实验．(1)实验时，小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，那么弹簧测力计的示数与物体所受摩擦力相比________(选填“偏大”或“偏小”)．(2)弹簧测力计正确调零后，小明同学设计了如图所示两种实验方案，来测量物体A 与长木板B 之间的滑动摩擦力大小．方案1：如图甲所示，把长木板B 固定在水平面上，匀速拉动物体A ；方案2：如图乙所示，把长木板B 放在水平面上，拉动长木板B.以上两种实验方案，你认为方案________更为合理；这是因为____________________________________．(3)小王同学利用合理的实验装置进行实验．在物体A 上放橡皮泥，准确测得物体A 和橡皮泥的总重量G ，实验中待弹簧测力计指针稳定后，将其读数记作F.改变物体A 上橡皮泥重量，重复多次，得到实验数据如表格所示：②由图线可以测得物体A 与长木板B 之间的动摩擦因数μ＝________．[解析] (1)因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，至使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小．(2)由图示实验可知，方案1中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直线运动，难于控制A做匀速直线运动，另一方面弹簧测力计是运动的，难于准确读数；方案2中拉动物体B，不需要控制物体B做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数；因此2方案更合理．(3)①根据表格中的数据在坐标纸上作出F－G图线．如图所示：②由题意可知，稳定时，弹簧秤的示数F等于滑块与木板间的滑动摩擦力f，根据图线的斜率等于滑块与木板间的动摩擦因数得：μ＝fF N ＝FG＝0.90－03.00－0＝0.3.[答案] (1)偏小(2)2摩擦力的测量更加方便、准确(3)①见解析图②0.30【变式6】如图所示的实验装置可以用来验证力的平行四边形定则，带有滑轮的方木板竖直放置，为了便于调节绳子拉力的方向，滑轮可以安放在木板上的多个位置．(1)请把下面的实验步骤补写完整．①三段绳子各自悬挂一定数目的等质量钩码，调整滑轮在木板上的位置，使得系统静止不动．②把一张画有等间距同心圆的厚纸紧贴木板放置在绳子与木板之间，使得圆心位于绳子结点O 处，有足够多等间距同心圆作为画图助手，这样做为的是方便作出力的图示．你认为本实验有必要测量钩码所受的重力大小吗？答________(选填“有”或“没有”，不必说明理由)．③记录____________________以及__________________________．④三段绳子上的拉力F A 、F B 、F C 才可用钩码数量来表示，根据记录的数据作出力的图示F A 、F B 、F C .⑤以F A 、F B 为邻边，画出平行四边形，如果平行边形的对角线所表示的力与________(选填“F A ”“F B ”或“F C ”)近似相等，则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四边形定则．(2)在图中A 、B 、C 三段绳子上分别悬挂了5、4、5个钩码而静止不动，图中OA 、OB 两段绳子与竖直方向的夹角分别为α、β，如果本实验是成功的，那么sin αsin β应接近于__________．[解析] (1)②实验中钩码都是相同的，一个钩码受到的重力为一个单位力，只要计钩码的个数即可，故没有必要测量钩码的重力；③该实验采用等效法，需要记录三段绳子上挂的钩码数，以及三段绳子的方向；⑤以F A 、F B 为邻边，画出平行四边形，如果F A 、F B 所夹的对角线与F C ，近似共线等长，说明F A 、F B 所夹的对角线表示的力即为F A 、F B 的合力，即验证了力的平行四边形定则．(2)作图几个力的关系如图所示：根据正弦定理有：F B sin α＝F A sin β，且F A ＝5mg ，F B ＝4mg ，解得：sin αsin β＝F B F A ＝45. [答案] (1)②没有 ③三段绳子悬挂的钩码个数 三段绳子的方向 ⑤F C (2)45。
高中物理公开课教案-《探究弹力和弹簧伸长的关系》教学设计优秀教案
高中物理公开课教案-《探究弹力和弹簧伸长的关系》教学设计优秀教案一、教学目标1.理解弹力的概念及其与弹簧伸长量的关系。
2.能够运用胡克定律解决实际问题。
3.培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
二、教学重点与难点1.重点：弹力的概念，胡克定律的应用。
2.难点：弹簧伸长量的测量，实验数据的处理。
三、教学过程1.导入新课通过提问方式引导学生回顾初中所学的弹力知识，如弹力的产生条件、弹力的方向等。
然后提出本节课要研究的问题：弹力与弹簧伸长的关系。
2.理论讲解(1)讲解弹力的概念：弹力是指物体发生弹性形变时，内部各部分之间产生的相互作用力。
(2)讲解胡克定律：在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
公式表示为：F=kx，其中F为弹力，k为弹簧劲度系数，x为弹簧伸长量。
3.实验探究(1)实验目的：验证胡克定律，探究弹力与弹簧伸长的关系。
(2)实验器材：弹簧、测力计、砝码、铁架台、刻度尺。
(3)实验步骤：①将弹簧一端固定在铁架台上，另一端悬挂重50g的砝码，测量此时弹簧的伸长量。
②分别悬挂重100g、150g、200g的砝码，测量每次弹簧的伸长量。
③记录实验数据，绘制弹力与伸长量的关系图。
(4)实验结果与分析：通过实验数据的处理，得出弹力与弹簧伸长量成正比的结论。
同时，引导学生发现实验中存在的误差，并分析原因。
4.课堂小结本节课我们学习了弹力的概念和胡克定律，通过实验探究了弹力与弹簧伸长的关系。
实验结果表明，在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
5.作业布置(1)复习弹力的概念和胡克定律。
(2)完成课后练习题，巩固所学知识。
四、教学反思1.加强对实验操作的指导，确保实验顺利进行。
2.关注学生的个体差异，对学习有困难的学生给予个别辅导。
3.适当增加课堂互动，提高学生的学习兴趣和积极性。
4.优化作业设计，注重培养学生的思维能力和创新能力。
本节课在引导学生学习物理知识的同时，注重培养学生的实验操作能力和科学探究精神，达到了预期的教学效果。
实验探究弹力和弹簧伸长量的关系》课件
学习实验设计和数据分析的方法
设计实验方案
学习如何设计实验方案，包括选 择合适的实验器材、确定实验步 骤和操作方法等。
数据分析
掌握数据分析的方法，包括数据 整理、图表绘制、拟合直线、求 斜率和截距等。
培养实验探究能力和科学素养
01
02
03
04
弹簧秤
利用弹簧伸长量与弹力的关系 ，测量物体的质量或重力。
弹性减震
在汽车、建筑和桥梁中，利用 弹簧的弹性来吸收振动和冲击
，提高结构的稳定性。
弹簧悬挂系统
在机械系统中，利用弹簧的弹 力来平衡或稳定部件，如车辆
悬挂系统。
弹力玩具
弹簧玩具利用弹力原理，提供 有趣的弹跳、变形等互动体验
。
相关实验的拓展与延伸
实验探究弹力和弹簧伸长量 的关系》课件
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与数据分析 • 实验结论与讨论 • 实验应用与拓展
01
实验目的
理解弹力和弹簧伸长量的关系
弹力与弹簧伸长量呈线性关系
通过实验，观察弹簧在不同弹力作用下的伸长量，理解弹力与弹簧伸长量之间 的线性关系。
探究弹簧常数
分析关系图，探究弹 力和弹簧伸长量的关 系，得出结论。
对实验数据进行整理， 绘制弹力与伸长量的 关系图。
04
实验结果与数据分析
数据记录与整理
实验数据记录
在实验过程中，需要准确记录弹簧在 不同弹力作用下的伸长量，包括实验 编号、弹力大小、弹簧原始长度、伸 长量等数据。
数据整理
将实验数据整理成表格，便于后续分 析和处理。在整理数据时，需要注意 数据的准确性和可靠性，排除异常值 。
实验二探究弹力和弹簧伸长的关系PPT参考课件
对于甲同学的数据，因为只有前几个数据可以在弹性范围
内，由图15中切线的斜率得k甲＝25～34 N/m. (4)尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长
量，以助请下载!
3．实验器材 轻质弹簧(一根)、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、重锤线、 所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹 簧的一端固定在铁架台的横梁上，在接近弹簧处将刻度尺(最小 分度为 1 mm)固定于铁架台上，并检查刻度尺是否竖直．
图S2－2 (2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 L0. (3)在弹簧下端挂上一个钩码，记下静止时弹簧所对应的刻 度L某一弹簧的劲度系数，将该弹 簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了 砝码的质量 m 与弹簧长度 l 的相应数据，对应点已在图 S2－6 上标出．(取 g＝9.8 m/s2)
图S2－6
(1)作出 m－l 的关系图线． (2)弹簧的劲度系数为________N/m.--普惠英才答案：(1)如图13所示．
图13 (2)0.24究弹簧弹力大小与伸长量的关 系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为 测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码 (每个钩码的质量均为m＝0.1 kg，取 g＝10 m/s2)，并记录绳下 端的坐标 X加 i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)．然后逐个拿下 钩码，同样记录绳下端的坐标 X减 i，绳下端坐标的平均值 Xi＝ X加 i＋XΔl与F成正比，而减挂钩码时Δl与F不成 正比
B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比 减挂钩码时的大
C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与 减挂钩码时的相等
D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导关键在于弄清为什么 两条图象会错开．实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多，导 致橡皮筋超出弹性限度，弹簧无法及时恢复原长，两条图象才 会出现差异k(h＋l－l0)＝k(h－l0)＋kl.
物理一轮复习第2章相互作用实验2探究弹力和弹簧伸长量的关系教案
实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系1．实验目的(1）探究弹力和弹簧伸长量的关系.（2)学会利用图象法处理实验数据,探究物理规律。
2．实验原理(1）如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
(2）用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，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数据(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，就可探知弹力大小与弹簧伸长量间的关系.3．实验器材铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码（若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。
4．实验步骤（1)安装：如图所示，将铁架台放在桌面上（固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm）固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。
（2）记原长:记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。
（3)测F、x：在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力）。
(4)重复：改变所挂钩码的数量，重复上述实验步骤(3），要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中。
5．数据处理（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.(2）以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理意义。
6．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,要注意观察,适可而止。
(2）每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。
(3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,以免增大误差。
（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)记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长l0、总长l及弹簧伸长量x的对应关系及单位.（6)坐标轴的标度要适中。
2021年高考物理必考实验专题突破实验二探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系(解析版)
实验二探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系（解析版）1.实验原理(1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标系,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,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
2.实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线。
3.实验步骤(1)将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧在自然伸长状态时的长度l0,即原长。
(2)如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中。
(3)改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5。
钩码个数长度伸长量x钩码质量m弹力F0l0=1l1=x1=l1-l0m1=F1=2l2=x2=l2-l0m2=F2=3l3=x3=l3-l0m3=F3=︙︙︙︙︙4.数据分析(1)列表法将得到的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许的范围内是相等的。
(2)图象法以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,在坐标轴上描出F、x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F=kx的关系。
5.注意事项(1)不要超过弹簧的弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸,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。
探究弹簧弹力和伸长量的关系说课稿
《探究弹簧弹力和伸长量的关系》说课稿渤海大学附属高级中学贠锡壮一、教材分析1、教材的地位、作用和特点：《探究弹簧弹力和伸长量的关系》是人教社出版的高中物理必修1第三章第二节中一个探究性实验。
本实验是培养学生探究式学习能力的一个很好的机会。
从教材前后联系来看，本节课是弹力一节的第二课时，是在学生了解了弹力的产生，弹力有无的判断和常见几种弹力方向之后，进一步了解弹力的大小与其形变量的关系，那么，弹簧弹力的大小与形变有何关系呢，这就是我们本节课所要研究的问题。
本节课的学习有利于巩固学生对弹力大小决定因素的认识，并为胡克定律的学习打下了必要的埋伏，起到承上启下的作用。
教材的安排的目的：教材的这种结构能较好地突出理论与实践的统一，使学生了解物理是一门实验科学，很多物理规律可以直接由实验得出，而物理规律归根结底是要再运用到对实际问题的解决中。
2、教学目标：【知识与技能】（1）加深弹力的大小和形变量大小关系的理解；（2）了解弹簧弹力与弹簧形变量的正比关系；（3）提高学生分析、解决实际问题的能力；（4）培养学生的实验能力、观察能力、思维能力；（5）培养学生应用数学知识解决物理问题的能力；（6）在讨论归纳中,锻炼学生的语言表达能力。
【过程与方法】在探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系的过程中体会物理学习中的实验方法以及实验操作的基本过程。
【情感态度和价值观】培养学生的探索精神和团队协作精神，激发学生的求知欲；培养学生严谨认真的科学态度和作风；激发学习兴趣；通过物理学史对东汉郑玄《考工记》注中材料弹性定律的介绍培养学生爱国主义思想。
3、教学重点成功的实验操作能使学生获得丰富正确的感性认识，严密的理论推导能使学生获得必要的理性认识，深入探究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系能使学生更好地理解胡克定律。
确定依据：《课程标准》要求及知识要点本身在学习中的地位。
4、教学难点实验数据的处理方法。
确定依据：根据高一学生认知能力及实验数据的偶然性。
高中物理精品课件：实验：探究弹簧伸长量与弹簧弹力的关系
30
[解析] 当外力F＝0时，弹簧的长度即原长为L0＝10 cm，图线 的斜率就是弹簧的劲度系数，即
k＝1300.－0－100×102 N/m＝50 N/m. [答案] 10 50
栏目导航
31
5．小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图 甲所示实验装置记录了相应实验数据如表：
钩码质量/g 0 50 100 150 200 250 300 400 指针位置/cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5
六、注意事项
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过度拉伸，超出它的 _弹__性__限__度____．
2．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．
3．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注 意一定要使 各点均匀 分布在曲线的两侧．
栏目导航
34
(3)小华作出了如图乙所示的三个图像，其中正确的是______．
乙
[解析] (1)由表中数据可知，在0～2.5 N的范围内，弹簧的伸 长随拉力的增大而加长，且二者比值不变，即弹簧的伸长与所受拉 力成正比，据此可制作弹簧测力计．
栏目导航
35
(2)由表中数据可知，在50～250 g的范围内，弹簧的长度随物体 质量的增大而均匀变长，即弹簧的伸长量和受到的重力(拉力)成正 比．
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别 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，写出弹力与弹簧伸长量的关系式 F．解释函数表达式中常数的物理意义 CBDAEF [根据实验步骤可知，操作顺序应为CBDAEF.]
栏目导航
探究弹簧弹力与伸长量的关系(g)解析PPT课件
2021
4
实 验 装 置 图
2021
5
实验步骤
1 - 安装实验仪器，测弹簧原长
2 - 弹簧下端挂一钩码，测弹簧长度，记录数据
3 - 依次加挂钩码，依次测弹簧长度，记录数据
4 - 建坐标系，弹簧弹力大小为纵坐标，弹簧伸
长量为横坐标
5 - 描点，画线，找规律
2021
6
我的结论
• 在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与 弹簧的形变量成正比。
弹簧弹力与伸长量 的关系
石家庄二中 王震霞
2011年11月10日
2021
1
知识回顾
弹力的产生条件: 接触、挤压产生形变
2021
2
思考
弹力的大小与哪些因素有关？
猜想
2021
3
探究弹簧弹力与伸长量的关系
【任 务】组成小组，利用所给实验器材设计实验 【提示一】 如何测弹力的大小 【提示二】 如何测弹簧伸长量
2021
14
FN kx
2021
7
误差分析
• 读数时不准确
• 作图不准确
• 仪器自身缺陷
2021
8
知识拓展
FN
FN
X 2021
X 9
➢某中学自主学习 小组在探究弹簧弹
FN
力与形变量的关系
时，得到如下图像，
请你根据所学知识 和本节课你的实验
F1
结论，谈谈从图像
中得到关于弹簧的
信息。
θθ
xo
2021
X
10
FN
F2
X1
X0 X2 F1
2021
X
11
历史回顾
胡 克 定 律2021
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
我的结论
• 在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与 弹簧的形变量成正比。
FN kx
误差分析
• 读数时不准确 • 作图不准确 • 仪器自身缺陷
知识拓展
FN
FN
X
X
➢某中学自主学习 小组在探究弹簧弹
FN
力与形变量的关系
时，得到如下图像，
请你根据所学知识 和本节课你的实验
探究弹簧弹力与伸长量的关系 (g)解析
思考
弹力的大小与哪些因素有关？
猜想
探究弹簧弹力与伸长量的关系
【任 务】组成小组，利用所给实验器材设计实验 【提示一】 如何测弹力的大小 【提示二】 如何测弹簧伸长量
实 验 装 置 图
实验步骤
1 - 安装实验仪器，测弹簧原长 2 - 弹簧下端挂一钩码，测弹簧长度，记录数据 3 - 依次加挂钩码，依次测弹簧长度，记录数据 4 - 建坐标系，弹簧弹力大小为纵坐标，弹簧伸
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
F1
结论，谈谈从图
FN
F2
X1
X0 X2
X
F1
历史回顾
胡 克 定 律
THANK YOU!
如图所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为
1kg的物体,用k=100 N/m的轻质弹簧平行于斜面拉 着,物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态, 而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动, 若AP=22 cm,AQ=8 cm,试求物体与 斜面间的最大静摩擦力的大小. (取g =10 m/s2)