1、第三单元 实验与探究 第5课时 实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系,必修1 第二章 研究物体间的相互作用,基础回顾,考点 弹力和弹簧伸长量的关系,1为了探究弹力和弹簧伸长量的关系，需要测量_和弹簧的_弹力可借助_来代替，伸长量可利用刻度尺进行测量 2本实验的关键是_、_图象，这个实验中的两个典型图象分别是弹力和弹簧的_的关系图象以及弹力和弹簧的_的关系图象前者反映弹力和弹簧的伸长量成_关系，是一条_的斜线；后者反映弹力和弹簧的长度成线性关系，是一条_的斜线 3悬挂钩码的数量限制：弹簧所受的弹力不能_,答案： 1弹力 伸长量 悬挂钩码的重力 2绘制 分析 伸长量 长度 正比 通过原点 在长度坐标上
2、存在正截距 3超过其弹性限度,要点深化,1如何提出猜想与假设 对于弹力和弹簧伸长量的关系，可提出这些猜测与假设： (1)弹力大小与弹簧长度成正比；(2)弹力大小与弹簧的伸长量成正比；(3)弹力大小与弹簧伸长量的平方成正比 2如何设计实验方案,弹力与形变量肯定有关系为了研究弹簧形变量与弹力的关系，我们选定一根符合实验条件的弹簧，先将弹簧悬挂在铁架台上(如右图所示)，分别用质量一致个数不同的钩码悬挂,在弹簧的下方，待钩码静止后，用刻度尺测量弹簧的伸长量，探究弹簧所受的拉力(用钩码的重力替代)和弹簧伸长量(或长度)的关系,3如何选择实验器材 需要的器材见下列表格(打“”表示选用的)：,4.如何进行实
3、验、处理数据与确立结论 (1)将弹簧挂在铁架台上，用刻度尺量出弹簧的自然长度L0.,(2)在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度L1，记录m1和L1，并求出弹簧的伸长量x1(即L1L0)，一并填入设计好的表格中 (3)改变钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录所挂钩码的质量m2，m3，m4，m5和对应的弹簧长度L2，L3，L4，L5，并求出每次弹簧的伸长量x2(即L2L0)，x3(即L3L0)，x4(即L4L0)，x5(即L5L0) (4)以弹力为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐标建立坐标系，根据所测数据描点，并连成平滑的曲线 (5)由图象可得结论：弹簧的弹力和伸长量成正比,5还要注意什么事
4、项 (1)给弹簧施加拉力不要太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度 (2)测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，要在弹簧自然竖直状态且保持平衡时进行测量 (3)为了减小误差，要尽量多测几组数据,某同学根据如图所示装置来做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验，其操作过程如下： (1)将实验弹簧挂在铁架台上，用刻度尺量出弹簧的原长L0. (2)在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度L1，记录m1和L1，并求出弹簧的伸长量x1(即L1L0)，一并填入设计好的表格中,题型一 实验步骤的掌握,答案：(3)改变钩码的质量 测出对应的弹簧长度 L2L0 L3L0 L4L0 L5L0 (4)连成直线 (5
5、)弹簧的弹力和伸长量成正比,(3)_，_，记录所挂钩码的质量m2、m3、m4、m5和对应的弹簧长度L2、L3、L4、L5，并求出每次弹簧的伸长量x2(即_)、x3(即_)、x4(即_)，x5(即_) (4)以弹力为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐标建立坐标系，根据所测数据描点，对所描的点_ (5)由图象可得结论：_.,点评：近几年来，为了降低实验题考查操作步骤的难度，常采用提取关键步骤让学生来填空的做法，所以要求同学们在复习实验的操作步骤时要进行研究，分析可能取出的关键段或关键句,题型训练,1.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，某同学让实验弹簧的一端固定于平放在水平桌面上的L型木板上，让弹簧在
6、水平状态下进行探究，如右图所示,(1)现用已知质量的钩码代替弹簧秤作拉力(共有5个钩码)，L型木板的右端固定并调节好的定滑轮，其它方面的仪器还需要_、_、_. (2)试在图中完成实验原理图 (3)实验的步骤如下,把细绳和弹簧的小环结好，让细绳跨过定滑轮，并结好细绳套 用刻度尺测出弹簧左侧结点到小环结点的距离(即原长) 在细绳套上挂上1个已知质量的钩码，_，用刻度尺测出弹簧的长度，再计算此时的伸长量，和钩码的质量一并填入列表 _，重复的步骤，得到五组数据 以弹力(钩码质量换算过来)为纵坐标，以_为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点，作出一条平滑的直线，归纳出实验的结论,答案：(1)刻度尺 细绳套
7、 不可伸长的轻质绳子 (2)实验原理图如下图所示,(3)待弹簧伸长到稳定时； 换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套； 弹簧的伸长,下表是某同学为探索弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据：,题型二 实验数据的处理,(1)请你在图中的坐标线上作出Fx图象； (2)写出曲线所代表的函数；(x用m做单位)； (3)解释函数表达式中常数的物理意义,解析：(1)作出Fx图象如下图所示： (2)由图象得：F 20x. (3)函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数，表示使弹簧每伸长或压缩1 m所需的拉力为20 N.,答案：见解析,思路点拨：根据给出的数据在图中描点，描点时要保证绝大多数点落在直线上，偏离直线较远的点要舍去，然后依据图象得出函数表达式，并解得其常数含义,题型训练,2某同学根据图(a)装置来做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验，得到了七组实验数据，并作得如图(b)所示的图象，该图象表明：,(1)该同学直接将钩砝码的质量当作弹簧的_看待，并作为横坐标，而纵坐标则表示了弹簧的_ (2)在钩砝码的质量为_ g以内，弹簧还没有超出弹性限度 (3)在弹性限度以内可下的结论是：_. (4)该弹簧的劲度k为_ N/m.,答案：(1)弹力 长度 (2)49(4850任一个值均可) (3)弹力跟弹簧的长度成线性函数关系 (4)2.5(2.42.6任一个值均可),
