在探索彈力和彈簧伸長關(guān)系的實驗中如何設(shè)計實驗步驟??

解析：(1)物理學(xué)的研究總是從觀察現(xiàn)象開始的.在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時,我們先觀察實驗現(xiàn)象,作定性研究.把一個彈簧掛在鐵架臺上,向下拉彈簧,看到的現(xiàn)象是:拉力越大時,彈簧越長,彈簧的伸長越大.?

(2)研究定量關(guān)系要先有科學(xué)猜測.定量研究都是從研究者提出猜測開始的.對于彈力和彈簧伸長的關(guān)系,我們提出如下幾種猜測:?

①彈力大小與彈簧長度成正比.?

②彈力大小與彈簧的伸長成正比.?

③彈力大小與彈簧伸長的平方成正比.?

第一個猜測立即被否定了,因為拉力為零時,彈簧長度不為零.后兩種猜測哪個是對的?要在實驗中尋找答案.?

(3)從設(shè)計實驗方案到采集數(shù)據(jù).?

什么樣的實驗裝置能方便地測量彈力和彈簧伸長呢??

鐵架臺的橫桿上掛著一個彈簧,彈簧旁邊立著一個刻度尺,記下彈簧的上端對應(yīng)的刻度和不掛鉤碼時彈簧下端對應(yīng)的刻度,記錄在數(shù)據(jù)表里.在彈簧下面掛一個砝碼,再記下彈簧下端對應(yīng)的刻度.一個、一個地增加砝碼,依次記下各種拉力作用下彈簧下端對應(yīng)的刻度,并算出每種情形下彈簧的長度和伸長量,記錄在表格里.

砝碼重F/N

彈簧長度L/cm

彈簧伸長x/cm

彈力與彈簧伸長之比

0.50

16.0

11.0

22.0

0.60

18.3

13.3

22.2

0.70

20.5

15.5

22.1

0.80

22.7

17.7

22.1

0.90

25.1

20.1

22.3

0.95

26.2

21.2

22.3

(4)分析數(shù)據(jù),驗證猜測,得出結(jié)論.?

分析表中數(shù)據(jù),很容易判定正確的結(jié)論是彈力與彈簧伸長成正比,第二種猜測被證實,第三種猜測被否定.?

分析關(guān)系除了用計算法還可以用圖象法.在坐標(biāo)紙上畫坐標(biāo)軸,讓縱軸表示彈簧的伸長量x=L-L0,橫軸表示彈力F,然后描點.描點后連線要注意三點:①使直線更多地通過所描的點;②不能通過的點要均勻分布在直線兩側(cè);②個別偏差比較大的點舍棄.我們看出這5個點與原點基本上分布在同一直線上,這是一條過原點的直線.x-F 圖線顯示出彈力與伸長成正比.?

(5)判斷規(guī)律是否有普遍性?

上述結(jié)果有沒有普遍性呢?一個彈簧的實驗結(jié)果不能作出一般性結(jié)論,換用別的彈簧多次做實驗,結(jié)果都是彈力與彈簧的伸長成正比,只是不同的彈簧比例系數(shù)不同.改為壓縮彈簧也是同樣的結(jié)果,說明這個關(guān)系是有一般性的.?


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗中：
（1）測量彈簧的總長度，選用的測量工具是
A
A
．
A．刻度尺             B．游標(biāo)卡尺           C．螺旋測微器
（2）實驗得到下表，若g=10m/s2，彈簧總長x為自變量，各物理量均用國際單位制中單位，彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為
F=100（x-0.15）
F=100（x-0.15）
．
彈簧總長度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
鉤碼質(zhì)量m/g 500 1000 1500 2000

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科目：高中物理 來源： 題型：

在探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中，所用的鉤碼每只的質(zhì)量30g．實驗中，先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個加掛在彈簧下端，穩(wěn)定后測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在表中．（彈力始終未超過彈性限度）
（1）在如圖坐標(biāo)紙中作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長度x之間的函數(shù)關(guān)系的圖線．
（2）由圖線求得該彈簧的勁度k=
26.7
26.7
N/m．
記錄數(shù)據(jù)組 1 2 3 4 5 6
鉤碼總質(zhì)量（g） 0 30 60 90 120 150
彈簧總長（cm） 6.00 7.11 8.20 9.31 10.40 11.52
彈力大�。∟） 0 0、294 0、558 0、882 1、18 1、47

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）作勻加速直線運動的物體，依次通過A、B、C三點，位移SAB=SBC．已知物體在AB段的平均速度為3m/s，在BC段的平均速度大小為6m/s，那么物體在B點時的即時速度的大小為
5
5
m/s
（2）在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗中：
①測量彈簧的總長度，選用的測量工具是
A
A
．
A．刻度尺             B．游標(biāo)卡尺           C．螺旋測微器
②實驗得到下表，若g=10m/s2，彈簧總長x為自變量，各物理量均用國際單位制中單位，彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為
F=100（x-0.15）
F=100（x-0.15）
．
彈簧總長度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
鉤碼質(zhì)量m/g 500 1000 1500 2000
（3）在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，選定一條紙帶如圖所示，從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點．測得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．

①在計時器打出點4時，小車的速度分別為：v4=
31.35
31.35
cm/s，加速度a=
49.6
49.6
cm/s2．
②如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比
偏小
偏小
（選填：偏大、偏小或不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）．在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗中：
①測量彈簧的總長度，選用的測量工具是
A
A
．
A．刻度尺             B．游標(biāo)卡尺           C．螺旋測微器
②實驗得到下表，若g=10m/s2，彈簧總長x為自變量，各物理量均用國際單位制中單位，彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為
F=100（x-0.15）
F=100（x-0.15）
．
彈簧總長度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
鉤碼質(zhì)量m/g 500 1000 1500 2000
（2）圖1為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分．圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：
①照片的閃光頻率為
10
10
Hz．．
②小球做平拋運動的初速度的大小為
0.75
0.75
m/s
③小球經(jīng)過B點時的速度是
1.25
1.25
m/s
（3）某同學(xué)用圖2所示裝置測量重力加速度g，所用交流電頻率為50Hz．在所選紙帶上取某點為0計數(shù)點，然后依次取計數(shù)點，所測量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號如圖3所示．
①打出的紙帶如圖3所示，實驗時紙帶的
乙
乙
端應(yīng)和重物相連接．（選填“甲”“乙”）
②紙帶上l至9各點為計時點，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為
9.4
9.4
 m/s2
③關(guān)于本次實驗誤差較大的主要原因，下列說法你認為可能的是
AC
AC
．
A．選用了質(zhì)量太小的重錘                 B．先放了紙帶，后通電源
C．測量的數(shù)據(jù)太少，且讀數(shù)不夠準(zhǔn)確       D．未按紙帶運動方向標(biāo)注計數(shù)點順序

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，所得出的函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義是_____________.

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