2022-2023學(xué)年高中物理 第3章 實(shí)驗(yàn)歸納：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系學(xué)案 新人教版必修1

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1、2022-2023學(xué)年高中物理 第3章 實(shí)驗(yàn)歸納：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系學(xué)案 新人教版必修1 1.實(shí)驗(yàn)原理 彈簧受到拉力作用會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長(zhǎng)量越大，彈力也就越大. 2.實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙. 3.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)安裝實(shí)驗(yàn)儀器(如圖1所示). 圖1 (2)測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量(或總長(zhǎng))及所受的拉力(或所掛鉤碼的質(zhì)量)，列表作出記錄，要盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù). (3)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo). (4)按照在圖中所繪點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(xiàn)(包括直線(xiàn))，所畫(huà)的點(diǎn)不一定

2、正好在這條曲線(xiàn)上，但要注意使曲線(xiàn)兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同. (5)以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出曲線(xiàn)所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行再考慮二次函數(shù). 4.數(shù)據(jù)處理 (1)列表法 將測(cè)得的F、x填入設(shè)計(jì)好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的. (2)圖象法 以彈簧伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點(diǎn)，作出的擬合曲線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn). (3)函數(shù)法 彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x滿(mǎn)足F＝kx的關(guān)系. 5.注意事項(xiàng) (1)不要超過(guò)彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超過(guò)彈簧的彈性限度. (2)盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù). (3)觀察所描點(diǎn)的走向：本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律，所以描點(diǎn)以后所作的曲線(xiàn)是試探性的，只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線(xiàn)來(lái)連接這些點(diǎn). (4)統(tǒng)一單位：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. 6.誤差分析 (1)鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差. (2)畫(huà)圖時(shí)描點(diǎn)及連線(xiàn)不準(zhǔn)確也會(huì)帶來(lái)誤差.