2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗三十四 胡克定律導(dǎo)學(xué)案

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗三十四 胡克定律導(dǎo)學(xué)案 實驗?zāi)康? 探究彈簧的伸長長度與彈力的關(guān)系。 實驗原理 由胡克定律，得彈簧的伸長長度s、彈力F之間有以下關(guān)系：F＝ks（k為彈性系數(shù)）。 實驗器材 朗威DISLab、計算機、螺旋彈簧組、透明塑料尺、彩色圓片等。 實驗裝置圖 見圖34-1。 圖34-1 實驗裝置圖 實驗過程與數(shù)據(jù)分析 1． 把彈簧固定在鐵架臺上，彈簧可上下自由拉伸，將彩色圓片穿入彈簧，定位在其下端并保持水平，用作顯示彈簧伸長幅度的游標； 2． 將透明塑料尺固定在鐵架臺上； 3． 將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，傳感器的測鉤向上連接彈簧； 4． 手持

2、力傳感器，對傳感器進行軟件調(diào)零，打開“計算表格”； 5． 向下拉力傳感器，透過塑料尺觀察彩色圓片的位置，每拉動0.01m，手動記錄一次數(shù)據(jù)； 6． 在計算表格中，增加變量“s”代表彈簧伸長長度，輸入對應(yīng)的值，設(shè)置自由表達式“k＝F1/s”，得到一組實驗數(shù)據(jù)，點擊“求平均”得出各列的平均值（圖34-2）； 圖34-2 實驗數(shù)據(jù) 7． 點擊“繪圖”，選擇X軸為“s”Y軸為“F1”，得到一組數(shù)據(jù)點（圖34-3）； 圖34-3 數(shù)據(jù)點排列具有線性特征 8． 觀察可見數(shù)據(jù)點排列具有明顯的線性特征，點擊“擬合”，選取“線性擬合”，發(fā)現(xiàn)擬合線與數(shù)據(jù)點基本重合（圖34-4）且通過原點，

3、可以推斷彈力的大小與彈簧伸長的距離成正比關(guān)系； 圖34-4 線性擬合 9． 將位移傳感器接入數(shù)據(jù)采集器的第一通道，力傳感器接入第二通道，將位移接收器固定在彈簧的上方，發(fā)射器與力傳感器固定在一起； 10． 利用位移傳感器測距替代人工讀數(shù)，在“組合圖線”窗口中選取X為“位移”、Y軸為“力”，得到一條“F - s”圖線（圖34-5下方圖線）； 圖34-5 引入位移傳感器，描繪“F- s”圖線 11． “鎖定”該圖線，更換不同的彈簧，可得到另一條“F - s”圖線（圖34-5上方圖線）； 12． 比較兩條“F - s”圖線的差異并分析其原因。 建議 換用橡皮筋等其他彈性材料，重復(fù)實驗，觀察實驗結(jié)果的區(qū)別，討論其成因。