2019-2020年高考物理一轮复习 实验三十四 胡克定律导学案.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 实验三十四 胡克定律导学案实验目的探究弹簧的伸长长度与弹力的关系。实验原理由胡克定律，得弹簧的伸长长度s、弹力F之间有以下关系：Fks（k为弹性系数）。实验器材朗威DISLab、计算机、螺旋弹簧组、透明塑料尺、彩色圆片等。实验装置图见图34-1。图34-1 实验装置图实验过程与数据分析1 把弹簧固定在铁架台上，弹簧可上下自由拉伸，将彩色圆片穿入弹簧，定位在其下端并保持水平，用作显示弹簧伸长幅度的游标；2 将透明塑料尺固定在铁架台上；3 将力传感器接入数据采集器，传感器的测钩向上连接弹簧；4 手持力传感器，对传感器进行软件调零，打开“计算表格”；5 向下拉力传感器，透过塑料尺观察彩色圆片的位置，每拉动0.01m，手动记录一次数据；6 在计算表格中，增加变量“s”代表弹簧伸长长度，输入对应的值，设置自由表达式“kF1/s”，得到一组实验数据，点击“求平均”得出各列的平均值（图34-2）；图34-2 实验数据7 点击“绘图”，选择X轴为“s”Y轴为“F1”，得到一组数据点（图34-3）；图34-3 数据点排列具有线性特征8 观察可见数据点排列具有明显的线性特征，点击“拟合”，选取“线性拟合”，发现拟合线与数据点基本重合（图34-4）且通过原点，可以推断弹力的大小与弹簧伸长的距离成正比关系；图34-4 线性拟合9 将位移传感器接入数据采集器的第一通道，力传感器接入第二通道，将位移接收器固定在弹簧的上方，发射器与力传感器固定在一起；10 利用位移传感器测距替代人工读数，在“组合图线”窗口中选取X为“位移”、Y轴为“力”，得到一条“F - s”图线（图34-5下方图线）；图34-5 引入位移传感器，描绘“F- s”图线11 “锁定”该图线，更换不同的弹簧，可得到另一条“F - s”图线（图34-5上方图线）；12 比较两条“F - s”图线的差异并分析其原因。建议换用橡皮筋等其他弹性材料，重复实验，观察实验结果的区别，讨论其成因。