人教版高考总复习一轮物理精品课件 第二章 相互作用 实验2 探究弹力和弹簧伸长的关系.ppt

;内容索引;强基础增分策略;一、实验目的

探究弹簧弹力与形变量的定量关系。

二、实验思路

1.如图所示,弹簧弹力(F)等于悬挂钩码的重力。

2.弹簧伸长量(x)等于弹簧的现长(l)减去原长(l0)。

3.多测几组,找出F与x的关系。;三、实验器材

弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸。

四、进行实验

1.安装实验仪器。

2.用刻度尺测出弹簧的原长。

3.在弹簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度l1,填入表格中。

4.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,记录m2,m3,m4,m5和相应的弹簧长度l2,l3,l4,l5,并得出每次弹簧的伸长量x1,x2,x3,x4,x5。;五、数据处理

1.以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,建立坐标系,选取合适的单位,用描点法作图。得到弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图象。

2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数。首先尝试一次函数,如果不行,则考虑二次函数等。

3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义。;易错辨析(1)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧的弹性限度。

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(2)测量弹簧原长时要把弹簧放置在水平桌面上测量。()

(3)实验中尽量选用轻弹簧,且要尽量多测几组数据。()

(4)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。()

(5)用图象法处理数据时,画出的图象只能是过原点的倾斜直线。();应用提升

1.李华所在实验小组在实验中得到如图所示的图象,请分析可能的原因。;2.实验中,如果水平放置弹簧测量其原长,且考虑弹簧重力,得到的F-x图象有何特点?;增素能精准突破;;(3)若某同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列选项中的。?;解析(1)实验中还需要的测量工具是刻度尺。;;典例2.某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系。实验装置如图甲所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2)。已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm。;甲;(1)将表中数据补充完整:①,②。?;解题指导1.分析实验目的:探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系。

2.确定实验思路:挂重物前,各指针对应的读数为弹簧原长x0,挂重物后,各指针对应的读数为弹簧伸长后的长度x,则有:mg=k(x-x0)。

3.制定数据分析方案;练思维迁移应用;1.(2022四川成都七中高三开学考试)一名同学利用如图装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验。;(1)下列实验步骤的正确顺序为(填实验步骤前的字母);?

A.以弹簧长度l为横坐标,以钩码质量m为纵坐标,标出各组数据(l,m)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;

B.记下弹簧下端不挂钩码时,其下端指针在刻度尺上指示的刻度l0;

C.将铁架台固定于桌子上,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;

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码,待钩码静止后,读得弹簧下端指针指示的刻度,然后取下钩码;

E.由图象找出m与l间的函数关系,进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式,求出弹簧的劲度系数。

(2)利用实验得到的数据作图,得到如图所示的F-L图象。由图象可知:弹簧原长L0=cm,由此求得弹簧的劲度系数k=N/m。?;答案(1)CBDAE(2)3.0200;2.(2018全国Ⅰ卷)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。;现要测量图甲中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950cm;当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为N/m。(保留3位有效数字)?;3.某小组预测量轻弹簧的劲度系数,他们认为测量误