2018年秋季学期高中物理人教必修一第三章相互作用课时自测_基础达标第三章实验1.doc

- --- 课时自测·基础达标 下列关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验的说法中正确的是 ( ) A. 实验中 k 的具体数值必须计算出来 B. 如果没有测出弹簧原长 , 用弹簧长度 L 代替 x,F-L 图线也是过原点的一条直线 C.利用 F-x 图线可求出 k 值 D.实验时要把所有点连到线上 , 才能探究得到真实规律 【解析】选 C。“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中利用 F-x 图线可求出 k 值,但不一定要求解出 k 值, 实验中用弹簧长度 L 代替 x,F-L 图线不是过原点的一条直线 , 作图时绝大多数点通过直线 , 偏离较大的点应舍去。 C项对。 图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。用 力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧 , 读出不同拉力下的标尺刻 度 x 及拉力大小 F( 从电脑中直接读出 ) 。所得数据记录在表格中 : 拉力大小 0.45 0.69 0.93 1.14 1.44 1.69 F/N 标尺刻度 57.02 58.01 59.00 60.00 61.03 62.00 x/cm (1) 从图乙读出刻度尺上的刻度值为 _______cm。 - 1 - 根据所测数据 , 在图丙坐标纸上作出 F 与 x 的关系图象。 由图象求出该弹簧的劲度系数为 _______N/m,弹簧的原长为 _______cm。( 均保留三位有效数字 ) 【解析】 (1)由图可知 ,弹簧测力计的最小分度值为 0.1 N, 故读数为 63.60 N 。 根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示。 (3) 由胡克定律可知 ,图象的斜率表示劲度系数 ,则可知 k= N/m= 24.3 N/m 。图象与横轴的交点为弹簧原长。 答案 :(1)63.60(63.55 ～63.65) (2) 图见解析 (3)24.3(24.0 ～25.0) 55.2(55.0 ～55.5) 【补偿训练】 一位同学做“探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系”所测的几组数据如表 , 请 你根据表中数据作出分析。 弹力 F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 弹簧原来长度 L0/cm 15.0 15.0 15.0 15.0 弹簧后来长度 L/cm 16.0 17.1 17.9 19.0 弹簧伸长量 x/cm - 2 - 算出每一次弹簧的伸长量 , 并将结果填在表中的空格内。 在坐标图上作出 F-x 图线。 写出图线的函数表达式 (x 用 cm作单位 ): ____________________。 函数表达式中常数的物理意义 :______________________________ 。 【解析】 (1) 弹力 F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 弹簧伸长量 x/cm 1.0 2.1 2.9 4.0 根据表格数据在 F-x 坐标图上描点 ,根据描的点作直线 ,使所描各点拟合在直线上 (不在直线上的点均匀分布在直线两侧 )。 (3) 根据 (2)中的 F-x 图线知 ,F(x) 是正比例函数 ,设表达式为 F=kx, 将 F=0.5 N 、 x=1.0 cm 代入得 k=0.5 N/cm 故函数表达式为 F=0.5x(N) 。 函数表达式中常数就是弹簧的劲度系数。 - 3 - 答案 :见解析 3.(2018 ·廊坊高一检测 ) 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系 , 并测定弹簧的劲 度系数”的实验中 , 实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提 供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度 , 再将 5 个钩码 逐个挂在绳子的下端 , 每次测出相应的弹簧总长度。 有一个同学通过以上实验测量后把 6 组数据描点在坐标系图中 , 请作出 F-L 图线。 由此图线可得出该弹簧的原长 L0=_______cm,劲度系数 k=_______N/m。 试根据该同学以上的实验情况 , 帮助他设计一个记录实验数据的表格 ( 不必 填写其实验测得的具体数据 ) 。 该同学实验时 , 把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较 , 优点在于 : ____, 缺点在于 : 。 【解析】 (1)F-L 图线如图所示 : - 4 - 弹簧的原长 L0 即弹力为零时弹簧的长度 ,由图象可知 ,L0 =5×10-2 m=5 cm 。劲度系数为图象直线部分的斜率 ,k=20 N/m 。 记录数据的表格如表 次数 1 2 3 4 5 6 弹力 F/N 弹簧的长度 L/(×10-2 m) 优点是 :可以避免弹簧自身重力对实验的影响。 缺点是 :弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。 答案 :(1)见解析图 (2)5 20 (3) 、(4)见解析 【补偿训练】 某实验小组探究弹簧的劲度