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课件网) 2 科学探究：弹力 第2课时 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系、胡克定律 学习任务一 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 学习任务二 对胡克定律的理解 备用习题 随堂巩固 ◆导学案 学习任务一 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 【实验目的】 1.探究弹簧弹力的大小与_____的关系. 伸长量 2.了解弹簧测力计的工作原理. 【实验器材】 铁架台、带挂钩的弹簧、_____、钩码. 刻度尺 【实验原理与设计】 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数量钩码拉力下的伸长量
,建立直角坐标系,用纵坐标表示弹力大小
,用横坐标表示弹簧的伸长量
,在坐标系中描出实验所测得的各组
对应的点,并用平滑的曲线连接各点,根据此图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系. 【实验步骤】 1.按照如图所示安装实验装置. 2.用刻度尺测量弹簧原长. 3.在弹簧挂钩上依次挂不同数量的钩码,并分别记下实验所挂钩码的总质量及弹簧长度. 【数据分析】 1.将数据及计算结果填入下表中. 次数 1 2 3 4 5 6 7 钩码质量
弹簧弹力
弹簧长度
弹簧的伸长量
2.在坐标纸上作出弹簧弹力大小随伸长量变化的图像,并进行分析讨论. (1)建立直角坐标系,以
为纵轴,
为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出弹簧弹力
随伸长量
变化的图线,如图所示. (2)以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数. (3)得出弹簧弹力与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. 【实验结论】 1.弹簧的弹力随伸长量的增大而_____. 2.在误差允许范围内,弹簧的弹力大小与_____成正比. 增大 伸长量 【注意事项】 1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,避免超出弹簧的弹性限度. 2.测量长度时,应注意区别弹簧原长
、实际长度
及伸长量
,明确三者之间的关系. 3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位. 4.描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线. 5.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响. 例1 [2023·上杭一中月考] 一位同学在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验. (1) 下列实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，将这些步骤用字母排列出来：_____(填选项前的字母). CBDAEF A.以弹簧伸长量为横坐标，以弹簧弹力为纵坐标，描出各组数据
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
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，写出弹簧弹力大小与伸长量的关系式 F.解释函数表达式中常数的物理意义 [解析] 在做实验的时候一般步骤为先组装器材，然后进行实验，最后处理数据，故顺序为
. (2) 下表是这位同学所测的几组数据. 弹簧弹力
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧原来长度
15 15 15 15 15 弹簧后来长度
16.2 17.3 18.5 19.6 20.8 弹簧伸长量
① 算出每一次弹簧的伸长量，并将结果填在表中的空格中. [答案] 1.2; 2.3; 3.5; 4.6; 5.8 ② 根据上表的数据在坐标系中作出
图线. [答案] 如图所示 ③ 写出图线的函数表达式：_____
用
作单位
. [解析] 根据图像，该 ... ...
