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1、一、實驗目的探究彈力與彈簧伸長的定量關系彈力的大小與什么有關實驗，并學習用列表法、圖像法、函數法處理實驗數據二、實驗原理彈簧遭到拉力會伸長，彈簧的伸長越大，彈力就越大平衡時彈簧形成的彈力和拉力大小相等用懸掛砝碼的方式給彈簧施加拉力，當砝碼平衡時，彈簧形成的彈力就等于所掛砝碼的重力，用尺子測出彈簧的伸長量，這樣，就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關系了三、實驗器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標紙四、實驗步驟1將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態時的寬度l0，即原長2如圖所示，在彈簧上端掛質量為m1的鉤碼，量出此時彈簧的寬度l1，記錄m1和l1，填入自己設計的表格中4.以
2、彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱座標，以彈簧的伸長量x為橫座標，用描點法畫圖聯接各點彈力的大小與什么有關實驗，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線5以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數首先嘗試一次函數，若不行，則考慮二次函數6得出彈力和彈簧伸長之間的定量關系，解釋函數表達式中常數的化學意義.實驗中應注意什么問題1所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過份拉伸，超出它的彈性限度要注意觀察，適可而止2每次所掛鉤碼的質量差盡量大一些，因而使座標上描的點盡可能稀，這樣做出的圖線更精確3測彈簧寬度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態時檢測，以免減小偏差6要認識勁度系數k的化學意義，即在伸長量一定時，k越大，彈力也越大，它反映
3、了彈簧的“勁度”如果讓中學生用另一個彈簧重做這個實驗，對比兩個彈簧的結果會更好地認識這一點假如實驗中不用彈簧的伸長而用彈簧的總長，得到的不是正比列函數，關系較為復雜，因而最好用彈簧的伸長假如彈簧伸長的單位用米，彈力的單位用牛，函數表達式中常數的單位是牛每米，即N/m.怎樣借助列表法和圖象法處理實驗數據，探究彈力和彈簧伸長的關系探究化學量之間的關系常常借助列表法和圖象法1列表法：將檢測所得的F1、x1；F2、x2；F3、x3和F1/x1、F2/x2、F3/x3填入設計好的表格之中，可以發覺彈力F與彈簧伸長量x的比值在實驗偏差容許范圍內是相等的2圖象法：在座標紙上以彈簧伸長量x為橫座標，彈力F為縱坐
4、標，描出(x1，F1)；(x2，F2)；(x3，F3)相應的點，做出曲線，可以發覺該曲線可看作是一條通過座標原點的直線1.某同事做“探究彈力與彈簧伸長量的關系”的實驗，他先把彈簧平置于桌面上使其自然伸長，用尺子測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛上去，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的寬度L，把LL0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，因為彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是右圖中的()2.實驗數據處理方式某同事用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關系的實驗他先測出不掛砝碼時彈簧上端表針所指的標尺刻度，之后在彈簧上端掛上砝碼，并挨個降低砝碼，測出表針所指的標尺刻度，所得數據列表如下：(重力加速度g取9.
5、8m/s2)(1)依據所測數據，在右圖所示的座標紙上作彈簧表針所指的標尺刻度x與砝碼質量m的關系曲線(2)依據所測得的數據和關系曲線可以判定，在_N范圍內彈力大小與彈簧伸長關系滿足胡克定律，這些尺寸彈簧的勁度系數為_N/m.(2)依據所畫圖象可以看出，當m4.90102g0.49kg，標尺刻度x與砝碼質量m成正比列函數關系，所以當F4.9N范圍內彈力大小與彈簧伸長關系滿足胡克定律由胡克定律Fkx可知，圖線的斜率大小的倒數在數值上等于彈簧的勁度系數k，可求得k25N/m.3.某同事和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數k.如圖所示，先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，之后將最小刻
6、度是毫米的刻度尺豎直置于彈簧兩側，并使彈簧另一端的表針正好落在刻度尺上當彈簧自然下垂時，表針指示的刻度數值記作L0；彈簧上端掛一個50g的砝碼時，表針指示的刻度數值記作L1；彈簧上端掛兩個50g的砝碼時，表針指示的刻度值記作L2掛七個50g的砝碼時，表針指示的刻度值記作L7.檢測記錄表：按照以上差值，可以求出每降低50g砝碼彈簧平均伸長量L.L用d1、d2、d3、d4表示的多項式為：L_，代入數據解得L_cm.估算彈簧的勁度系數k_N/m(g取9.8m/s2)4.(廣東)為了檢測某一彈簧的勁度系數，將該彈簧豎直懸掛上去，在自由端掛上不同質量的砝碼實驗測出了砝碼的質量m與彈簧厚度l的相應數
7、據，其對應點已在圖上標出(g9.8m/s2)(1)做出ml的關系圖線；(2)彈簧的勁度系數為_N/m.5.在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中(1)若在該實驗中，沒有記下不掛鉤碼時彈簧上端在刻度尺上投影位置的刻度值，但確切記錄了掛1個、2個、3個、4個鉤碼時彈簧的總寬度用縱座標表示所掛鉤碼的個數n，用橫座標表示彈簧寬度Ln.如何借助那些數據畫圖測出彈簧的自然寬度？若要求出彈簧的勁度系數k，還需曉得哪些數學量？6.(上海)某同事和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，之后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直置于彈簧右側，并使彈簧另一端的表針正好
8、落在刻度尺上當彈簧自然下垂時，表針指示的刻度數值記作L0；彈簧上端掛一個50g的砝碼時，表針指示的刻度數值記作L1；彈簧上端掛兩個50g的砝碼時，表針指示的刻度值記作L2；掛七個50g的砝碼時，表針指示的刻度值記作L7.(1)下表記錄的是該朋友已測出的6個值，其中有兩個數值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是_和_檢測記錄表：代表符號刻度數值/cm1.703.405.108.6010.312.11.答案C解析因為考慮彈簧自身重力的影響，當不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x0，所以選C.(1)請你在圖的座標軸上做出Fx圖線(2)寫出曲線所代表的函數式(x用m作單位)
9、(3)解釋函數表達式中常數的數學意義答案(1)略(2)F20x(3)彈簧每伸長1m，彈簧的彈力降低20N2.答案(1)如圖所示(2)4.925點評本題易誤點：不能描出各點分布與作圖邁向，不能有意識地畫出一條直線；按照圖象求彈簧的勁度系數時，把直線的斜率誤覺得是彈簧的勁度系數3.解析用刻度尺檢測彈簧的伸長量時，以毫米為單位要估讀一位在檢測每降低50g砝碼彈簧的伸長時，為了降低實驗偏差要充分借助檢測數據，但是要取彈簧伸長量的平均值按照毫米刻度尺的有效數字讀數規則，易知L5、L6兩個數據讀取錯誤；按照表格已知讀數知，刻度尺下端的刻度數小因此L36.85cm，L714.05cm；.0
10、5cm6.85cm7.20cm；L1，L2，L3，L4，L，代入數據解得L1.75cm.kN/m28N/m.答案L5L66.85(6.846.86之間均算對)14.05(14.0414.06之間均算對)L7L37.20(7.187.22之間均算對)1.75284.解析(1)如圖所示(2)由圖象可知，k0.26N/m3.答案(1)看法析圖(2)0.26N/m35.【思路點撥】對第(1)問，先找出n與Ln的函數多項式，再由多項式找出橫截距及斜率化學實驗中用圖像來處理數據，可防止冗長的估算，較快地找出化學過程的發展規律或需求化學量的平均值，還可用來定性地剖析偏差本題勾勒Fx圖線的方式也是所有化學實驗勾勒圖像的基本技巧，必須牢靠把握，即：使盡可能多的點在同一條直線上，不在這條直線上的點盡量均勻分布在直線兩邊中考試卷考查用圖像法處理化學實驗數據的題目是特別多的