2017届高考物理一轮复习实验2探究弹力和弹簧伸长的关系要点.doc

实验2　探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1．探究弹力与弹簧伸长的定量关系． 2．学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据． 二、实验器材 轻质弹簧(一根)、钩码(一盒)、铁架台、__________、__________、__________________． 　考点一　实验原理与实验操作 1.实验原理 (1)弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧伸长的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的． (2)用悬挂法测量弹簧的弹力所运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力大小相等这一原理． (3)弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算，这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了． 2．实验步骤 (1)如图S2-1所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用________检查刻度尺是否竖直． 图S2-1 (2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0. (3)在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码________后，记下弹簧下端所对应的刻度L1. (4)用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……并将所得数据记录在表格中． (5)用xn＝Ln－L0计算出弹簧下端挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格． 钩码个数 0 1 2 3 … 6 刻度 … 伸长量x … 弹力F … (6)根据所测数据在坐标纸上描点，最好以________为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标． (7)按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)．所描的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同． (8)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数…… (9)解释函数表达式中常数的物理意义． 1 [2015·福建卷] 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验． (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 ；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量为____； (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________；(填选项前的字母) 图 A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量与弹F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_______________________________________________． 式题 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系． 图 (1)为完成实验，还需要的实验器材有________________________________________． (2)实验中需要测量的物理量有___________________________________________． (3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________，图线不过原点是由于__________________________________________． (4)为完成该实验，设计的实验步骤如下： 以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来； 记下弹簧不挂钩码时其下端所对应的刻度l； 将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺； 依次在弹1个、2个、3个、4个……钩码，分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码； 以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式，首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； 解释函数表达式中常数的物理意义． 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：______________________________. ■ 注意事项 实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度.2.要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据． 　考点二　数据处理与误差分析 1.数据处理 (1)在物理学中经常用图像处理物理问题，应用图像的好处是直观、方便．应用图像处理问题时要注意：①图线斜率的意义(或曲线