实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系.pptxVIP

实验二探究弹簧弹力与形变量的关系（精品微信公众号：偷着学）

考情调研命题特征本实验在高考中主要从实验目的的迁移、

测量仪器的创新和数据处理技巧等方面进

行考查，如2021年广东卷考查了弹簧劲度

系数的测量，2022年湖南卷考查了用橡皮

筋测量重物的质量，2023年6月浙江高考

卷延伸到探究弹簧的弹性势能。这几道题

命题思路基本一致，区别在于由斜面变为

竖直面，实验装置由弹簧变为橡皮筋。预

计2025年高考会延续之前的命题思路，在

实验设计上加大创新性的考查1.考读数：可以结合游标

卡尺、刻度尺考查读

数。2.考原理：结合新情境

考查弹簧劲度系数的测

量。3.考创新：可以考查弹

簧弹性势能的探究

一实验小组想测量某根弹性绳的劲度系数（弹性绳的弹力与形变量遵

循胡克定律），他们设计了如图甲所示的实验装置。【实验原理】（1）若弹性绳的劲度系数为k，伸长量为Δx，则弹性绳的弹力F

＝。由二力平衡可知，弹性绳对钩码的弹力大

小（选填“大于”“等于”或“小于”）钩码所受

重力的大小。kΔx等于

【实验步骤】（2）将铁架台固定于桌面，弹性绳上端固定在细绳套上，结点为O，

刻度尺竖直固定在一边，0刻度与结点O水平对齐，弹性绳下端

通过细绳连接钩码，依次增加钩码的个数，分别记录所挂钩码

的总质量m和对应弹性绳下端P的刻度值x，如表中所示。钩码质量m/g20406080100120P点刻度值x/cm5.535.926.306.677.027.40

（3）根据表中测得的数据，请在图乙中作出m－x图像。【数据处理与误差分析】

答案：如图所示

（4）根据图像，可计算出弹性绳原长约为?

cm，弹性绳的劲度系数约为?

N/m。（重力加速度g取10m/s2，结果均保留3位有效数字）5.20（5.15～5.25均

可）54.5（53.3～55.8均

可）?

（5）若实验中刻度尺的零刻度略高于弹性绳上端结点O，则得到的劲

度系数将（选填“偏小”“偏大”或“不受影

响”）；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水

平，则由实验数据得到的劲度系数将（选填“偏

小”“偏大”或“不受影响”）。不受影响偏小解析：计算劲度系数时考虑的是弹性绳的伸长量而不是长度，若

实验中刻度尺的零刻度略高于弹性绳上端的结点O，由实验数据

得到的劲度系数不受影响；若实验中刻度尺没有完全竖直，而

读数时视线保持水平，会使读数偏大，Δx也偏大，则由实验数

据得到的劲度系数将偏小。

1.数据处理（1）以弹簧弹力F为纵轴，以弹簧的伸长量x为横轴建立坐标系，

用描点法作图。连接各点，得出弹簧弹力F随弹簧伸长量x变

化的图线。（2）以弹簧伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数。首先尝

试正比例函数，如果不行再依次尝试反比例函数、二次函

数等。（3）得出弹簧弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，研究并解释函

数表达式中常数的物理意义。

2.误差分析误差种类产生原因减小方法系统误差弹簧自身重力的影响尽量选用质量较轻的弹簧偶然误差弹簧的长度测不准①在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量；②多测几次求平均值作图不准①坐标轴选取合适的标度；②描点画线时一定要让尽量多的点落在图

线上，不在图线上的点要均匀分布在图线

的两侧

1.（2024·天津联考）利用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长

量关系”的实验，所用的钩码都相同。（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持?状态。解析：在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态。竖直

（2）下列操作正确的是?。A.实验前，应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度B.用直尺测得弹簧的长度作为弹簧的伸长量C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读刻度尺的读数D.逐一增挂钩码，记下每增加一个钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总质量CD

解析：实验前，应该先把弹簧竖直悬挂后测量其长度，

故A错误；用直尺测得弹簧的长度不是弹簧的伸长量，而是原

长和伸长量之和，故B错误；用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉

力，要在钩码处于