胡克定律實(shí)驗(yàn).doc

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3.3 胡克定律（實(shí)驗(yàn)——探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系） 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 知道胡克定律（F=kx） 2、過程與方法 經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究彈力的過程，了解科學(xué)研究的方法。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀 在探究物理規(guī)律的過程中，感受學(xué)習(xí)物理的興趣，通過生活中的彈力認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的價(jià)值。 學(xué)習(xí)過程 學(xué)習(xí)內(nèi)容 學(xué)習(xí)方法 復(fù)習(xí)鞏固： 1、 彈力產(chǎn)生條件： 2、 彈力與形變量關(guān)系： 新課學(xué)習(xí)： 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系，并學(xué)習(xí)所用的科學(xué)方法。 【實(shí)驗(yàn)器材】 ① 彈簧一根（彈簧不宜過軟，以免彈簧被拉伸時(shí)超出它的彈性限度） ② 相同質(zhì)量的鉤碼四個(gè)③毫米刻度尺一根④鐵架臺(tái)一個(gè)（用來(lái)懸掛彈簧） 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1.將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，用毫米刻度尺量出彈簧的 。 2.在彈簧下掛1個(gè)鉤碼，用毫米刻度尺量出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度。 3.分別在彈簧下掛 2、3、4個(gè)鉤碼，依次量出相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度、、。 4.分別計(jì)算出在彈簧下掛1至4個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量X= 。 5.以力為縱坐標(biāo)，以 為橫坐標(biāo)，根據(jù)表中所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。 6.按照坐標(biāo)圖中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線（包括直線）。所畫的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同。 【注意事項(xiàng)】 1. 不要超出彈簧的 。 2. 懸掛彈簧，測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 彈簧的原長(zhǎng)：l 0=_________cm 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼質(zhì)量 （g/m） 物體重力 （N/G） 彈簧的伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度（cm/L） 彈簧的伸長(zhǎng)量x/cm 彈力的大小 N / F 1 50克 0.05N 2 100克 1.0N 3 200克 2.0N 4 400克 4.0N [實(shí)驗(yàn)結(jié)論] 　　1、胡克定律的內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)， 。 2、胡克定律的公式： 【怎樣描繪實(shí)驗(yàn)圖線】 　　處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法之一是圖象法。運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，能比較直觀地表達(dá)物理規(guī)律，能夠減小偶然誤差對(duì)結(jié)果的影響，能夠較方便地獲得某些未經(jīng)測(cè)量或無(wú)法直接測(cè)量的物理量數(shù)值。 　　（1）描繪圖線時(shí)，一般以橫坐標(biāo)代表自變量，以縱坐標(biāo)代表因變量，在軸的末端箭頭旁注明代表的物理量及其單位。 　　（2）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸的標(biāo)度（即每格所代表的量值），使橫軸與縱軸的全長(zhǎng)（表示數(shù)據(jù)的最大值的長(zhǎng)度）接近相等，圖線大約分布在正方形區(qū)域內(nèi)，并盡可能使最小分度與測(cè)量的準(zhǔn)確程度相一致，且測(cè)量的準(zhǔn)確值在圖上也能確切標(biāo)出。 　　（3）當(dāng)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，坐標(biāo)的原點(diǎn)可以不從零開始，這樣可以使圖線分布勻稱。 　?。?）描點(diǎn)和連線。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用削尖的鉛筆在圖上描點(diǎn)，用“”或“”符號(hào)標(biāo)明。描線應(yīng)該用直尺或曲線板，描出的線應(yīng)是光滑的直線或曲線。因?yàn)闇y(cè)量值有一定的誤差，圖線不通過全部點(diǎn)是正常現(xiàn)象，連線時(shí)應(yīng)盡量使圖線通過或接近數(shù)據(jù)點(diǎn)，個(gè)別嚴(yán)重偏離的點(diǎn)應(yīng)舍棄，應(yīng)使其余的點(diǎn)盡量比較均勻地分布在圖線兩側(cè)。 小組討論總結(jié) 閱讀教材 獨(dú)立思考 例題解析 【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】 ： 1、某同學(xué)在“探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，按正確操作方法測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表。他選擇的輕質(zhì)彈簧的原長(zhǎng)是10cm，實(shí)驗(yàn)中彈簧的伸長(zhǎng)始終未超過彈性限度。 彈簧所受拉力F/N 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 彈簧的總長(zhǎng)度l/cm 11.01 12.01 12.99 14.00 15.01 16.00 16.99 （1）若以拉力F為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)x為橫坐標(biāo)，請(qǐng)你在圖中描點(diǎn)并作出該彈簧的F—x圖線。 （2）(2)若以x為自變量，且F的單拉用N表示，x的單位用m表 示，則上述圖線所代表的函數(shù)為 。 2、某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2。 ①下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是 和 ． 測(cè)量記錄表： 代表符號(hào) L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 刻度數(shù)值/cm 1．70 3．40 5．10 8．60 10．3 12．1 ②實(shí)驗(yàn)中，L3和L2兩個(gè)值還沒有測(cè)定，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入記錄表中。 ③為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值： 。 請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：dA= ＝ cm。 ④根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量。用d1、d2、d3、d4 表示的式子為：＝ ， 代入數(shù)據(jù)解得＝ cm。 ⑤計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝ N/m。（g取9．8m/s2） 習(xí)題訓(xùn)練 1.答案：（1）見答圖1 （2）F=kx，其中k=200N/m或F=200x 2.答案：（2）①L5 L6 ②6.85(6.84-6.86) 14.05(14.04-14.06) ③7.20(7.18-7.22) ④ 1.75 ⑤28 解析：讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀一位，所以其中L5 、L6兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得后面幾問的結(jié)果。 【考點(diǎn)】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系【點(diǎn)評(píng)】此題考查了基本儀器（刻度尺）的使用，以及基本試驗(yàn)方法（逐差法）的應(yīng)用。這是高中物理實(shí)驗(yàn)的基本能力的考查，值得注意。