教科版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用 分层作业15 实验探究弹簧弹力与形变的关系.ppt

1234567(2)按照如图甲所示的方案设计实验,弹簧1的圈数少,弹簧2的圈数多,改变被支撑重物的质量m,静止时测出弹簧的形变量x,得到质量m与形变量x的关系式图像,取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像,如图乙所示,可知弹簧单位长度的圈数越(选填“多”或“少”),弹簧的劲度系数越大。?(3)图乙中,已知弹簧1的劲度系数为k,则弹簧2的劲度系数为。?(4)如图丙所示,某学习小组把两根弹簧连接起来,测量弹簧1的劲度系数,弹簧2的重力(选填“会”或“不会”)引起弹簧1的劲度系数的测量误差。少不会1234567解析(1)每次只改变其中某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,这种方法叫控制变量法。(2)根据胡克定律有mg=kx,得x=m,则x-m图像的斜率为,图像斜率越大弹簧的劲度系数越小,由图乙可看出直线2的斜率大于直线1的斜率,则k1k2,由于弹簧1的圈数少,弹簧2的圈数多,则可知弹簧单位长度的圈数越少,弹簧的劲度系数越大。(4)根据k=可知,弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影响,所以弹簧2的重力不会引起弹簧1劲度系数的测量误差。1234567A组必备知识基础练1.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,做探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系的实验时,下列说法不正确的是()A.实验中还需要刻度尺作为测量工具B.如图乙所示,图像不通过原点的原因是弹簧有自重C.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度l的F-l图像,可知a的劲度系数比b的大D.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,作出弹簧弹力F与弹簧长度l的F-l图像,可知弹力与弹簧长度成正比D1234567解析实验中还需要刻度尺作为测量工具,测量弹簧受到拉力后弹簧的长度,故A正确;由图乙可知,图像不通过原点的原因是弹簧自身有重力,在未挂上钩码时,弹簧由于自身重力使得弹簧有一定的伸长量,故B正确;设弹簧的原长为l0,弹簧的劲度系数为k,根据胡克定律可得F=kx=k(l-l0),可知F-l图像的斜率等于弹簧的劲度系数,由图丙可知弹簧a的劲度系数大于弹簧b的劲度系数,弹力与弹簧长度并不成正比,故C正确,D错误。12345672.探究弹力和弹簧伸长量的关系时,作出弹力F与弹簧总长度l的关系图线如图所示,则()A.该弹簧的原长为10cmB.该弹簧的劲度系数为0.25N/mC.该弹簧的劲度系数与弹力成正比D.在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时,弹簧的长度为8cmA123456712345673.如图甲所示,用一个竖直向下的力将弹簧压缩后保持静止,桌面对弹簧的弹力是因为发生了形变。改变手施加的力F的大小,记录F和弹簧压缩后的长度l,得到的F-l图像是图乙中的。?桌面③1234567解析如图甲所示,用一个竖直向下的力将弹簧压缩后保持静止,桌面对弹簧的弹力是因为桌面发生了形变。改变手施加的力F的大小,记录F和弹簧压缩后的长度l,根据F=k(l0-l),可知得到的F-l图像是图乙中的③。12345674.某实验小组做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验时,某同学先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长l0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端悬挂重力均为0.5N的钩码,每增加一只钩码都记下对应的弹簧的长度l,实验数据记录如下表所示。钩码个数123456弹力F/N0.51.01.52.02.53.0弹簧的长度l/cm7.09.011.013.015.017.01234567(1)根据表中数据在图中作出F-l图线。(2)由此图线可得,该弹簧的劲度系数k=N/m。?(3)图线与横轴的交点坐标大于l0的原因可能是?。?图见解析25弹簧自身重力的影响1234567解析(1)描点作图,如图所示。1234567(2)图像的斜率表示劲度系数,故有(3)图线与l轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度,其数值大于弹簧原长,因为弹簧自身重力的影响。1234567B组关键能力提升练5.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图甲所示,一透明有机玻璃管竖直固定,弹簧一端固定在管内底端。实验过程如下:先在管旁边竖直固定一毫米刻度尺,再将单个质量m=1