2024年新人教版高考物理一轮复习练习题含答案解析 实验2　探究弹力和弹簧伸长的关系.pdfVIP

2024年新人教版高考物理一轮复习练习题含答案解析

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系

一、基本原理与操作

原理装置图操作要领

安装：按照原理装置图安装实验仪器

操作：弹簧竖直悬挂，待钩码静止时测出弹簧长度

作图：坐标轴标度要适中，单位要标注，连线时要

使各数据点均匀分布在图线的两侧，明显偏离图线

平衡时弹簧产生的弹力和的点要舍去

外力大小相等

二、数据处理

1.图象法：根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力F

x

为纵轴，弹簧的伸长量为横轴，根据描点的情况，作出一条经过原点的直线。

2.列表法：将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发现在实验误差允许的范

围内，弹力与弹簧伸长量的比值不变。

3.函数法：根据实验数据，找出弹力与弹簧伸长量的函数关系。

三、注意事项

1.不要超过弹性限度

实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度。

2.尽量多测几组数据

要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。

3.观察所描点的走向

不要画折线。

4统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。

四、误差分析

1.弹簧自重可造成系统误差。

2.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差。

1

2024年新人教版高考物理一轮复习练习题含答案解析

3.画图时描点及连线不准确也会带来误差。

类型一教材原型实验

【例1】如图1(a)，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(a)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(b)所示，其读数为________

2

cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s，此弹簧的劲度系数为________N/m(保

留3位有效数字)。

图1

答案3.77553.7

解析实验所用的游标卡尺精确度为0.05mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与

主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，题图(b)所示的游标卡尺读数为3.7

cm＋15×0.05mm＝3.7cm＋0.075cm＝3.775cm。托盘中放有质量为m＝0.100kg

的砝码时，弹簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8N＝0.980N，弹簧伸长量为x＝

3.775cm－1.950cm＝1.825cm，根据胡克定律F＝kx，解得此弹簧的劲度系数k

F

＝＝53.7N/m。

x

【例2】如图2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。

2

2024年新人教版高考物理一轮复习练习题含答案解析

图2

(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F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数

为________N/m。图线不过原点的原因是__________________________________

_________________________________________________________________