2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三十四 胡克定律導(dǎo)學(xué)案.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三十四 胡克定律導(dǎo)學(xué)案 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探究彈簧的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與彈力的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)原理 由胡克定律，得彈簧的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度s、彈力F之間有以下關(guān)系：F＝ks（k為彈性系數(shù)）。 實(shí)驗(yàn)器材 朗威DISLab、計(jì)算機(jī)、螺旋彈簧組、透明塑料尺、彩色圓片等。 實(shí)驗(yàn)裝置圖 見(jiàn)圖34-1。 圖34-1 實(shí)驗(yàn)裝置圖 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與數(shù)據(jù)分析 1． 把彈簧固定在鐵架臺(tái)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(zhǎng)幅度的游標(biāo)； 2． 將透明塑料尺固定在鐵架臺(tái)上； 3． 將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，傳感器的測(cè)鉤向上連接彈簧； 4． 手持力傳感器，對(duì)傳感器進(jìn)行軟件調(diào)零，打開(kāi)“計(jì)算表格”； 5． 向下拉力傳感器，透過(guò)塑料尺觀察彩色圓片的位置，每拉動(dòng)0.01m，手動(dòng)記錄一次數(shù)據(jù)； 6． 在計(jì)算表格中，增加變量“s”代表彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度，輸入對(duì)應(yīng)的值，設(shè)置自由表達(dá)式“k＝F1/s”，得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“求平均”得出各列的平均值（圖34-2）； 圖34-2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 7． 點(diǎn)擊“繪圖”，選擇X軸為“s”Y軸為“F1”，得到一組數(shù)據(jù)點(diǎn)（圖34-3）； 圖34-3 數(shù)據(jù)點(diǎn)排列具有線性特征 8． 觀察可見(jiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)排列具有明顯的線性特征，點(diǎn)擊“擬合”，選取“線性擬合”，發(fā)現(xiàn)擬合線與數(shù)據(jù)點(diǎn)基本重合（圖34-4）且通過(guò)原點(diǎn)，可以推斷彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)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(cè)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(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的區(qū)別，討論其成因。