高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實驗二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件.ppt

實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 1 實驗?zāi)康?1 探究彈力與彈簧的伸長量的定量關(guān)系 2 學(xué)會利用圖象研究兩個物理量之間的關(guān)系的方法 2 實驗原理 1 如圖s2 1所示 彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長 平衡 時彈簧產(chǎn)生的彈力與重力大小相等 圖s2 1 圖s2 2 2 用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x 建立坐標(biāo)系 以縱坐標(biāo)表示彈力大小f 以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長量x 在坐標(biāo)系中描出實驗所測得的各組 x f 對應(yīng)的點 用平滑的曲線連接起來 根據(jù)實驗所得的圖線 就可探究彈力大小與伸長量之間的關(guān)系 3 實驗器材 輕質(zhì)彈簧 一根 鉤碼 一盒 刻度尺 鐵架臺 重錘線 坐標(biāo)紙 三角板等 4 實驗步驟 1 如圖s2 2所示 將鐵架臺放在桌面上 固定好 將彈簧的一端固定在鐵架臺的橫梁上 在接近彈簧處將刻度尺 最小分度為1mm 固定于鐵架臺上 并檢查刻度尺是否豎直 2 記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應(yīng)的刻度l0 3 在彈簧下端掛上一個鉤碼 記下靜止時彈簧所對應(yīng)的刻 度l1 4 用上面方法 記下彈簧下端掛2個 3個 4個 鉤碼時 彈簧下端所對應(yīng)的刻度l2 l3 l4 并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中 5 用xn ln l0計算出彈簧掛1個 2個 3個 鉤碼時彈簧的伸長量 并根據(jù)當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎礸 計算出所掛鉤碼的總重力 這個總重力就等于彈簧彈力的大小 將所得數(shù)據(jù)填入表格 5 數(shù)據(jù)處理 1 建立坐標(biāo)系 標(biāo)明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位 2 標(biāo)度 標(biāo)度要適當(dāng) 讓所得到的圖線布滿整個坐標(biāo)系 3 描點 描點時要留下痕跡 4 連線 讓盡可能多的點落在同一直線上 讓其余的點 落在直線的兩側(cè) 誤差較大的點舍棄 5 根據(jù)圖象作出結(jié)論 跟蹤訓(xùn)練 1 雙選 2010年深圳聯(lián)考 如圖s2 3甲所示 一個彈簧一端固定在傳感器上 傳感器與電腦相連 當(dāng)對彈簧施加變化的作用力 拉力或壓力 時 在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象 如圖s2 3乙所示 則下列判斷 正確的是 圖s2 3 a 彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比b 彈力增加量與對應(yīng)的彈簧長度成正比c 該彈簧的勁度系數(shù)是200n md 該彈簧受到反向壓力時 勁度系數(shù)不變 解析 由圖象知 f x是一個過原點的直線 k 200 10 n m 200n m 可知a錯誤 彈力增加量與對應(yīng)的彈簧長度的增加量成正比 與對應(yīng)的彈簧長度不成正比 b錯誤 答案 cd 2 某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中 利用所學(xué)的知識解決了如下問題 一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h 25 0cm 且開口向下的小筒中 沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi) 但測力計可以同彈簧的下端接觸 如圖s2 4甲所示 如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l 現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù) 該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力f 作出f l變化的圖線如圖s2 4乙所示 則彈簧的勁度系數(shù)為 n m 彈簧的原長l0 m 解析 由胡克定律可得f kx k h l l0 k h l0 kl 30 200 2 0 1 n m 因此f l圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù) k 100n m k h l0 10n 得l0 0 15m 圖s2 4 答案 1000 15 題型 探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系 例題 2010年福建卷 某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系 實驗時 將原長約200mm的橡皮筋上端固定 在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼 質(zhì)量均為20g 每增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量 當(dāng)掛上10只鉤碼后 再逐一把鉤碼取下 每取下一只鉤碼 也記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量 根據(jù)測量數(shù)據(jù) 作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量 l與拉力f關(guān)系的圖象如圖s2 5所示 從圖象中可以得 出 填選項前的字母 a 增掛鉤碼時 l與f成正比 而減掛鉤碼時 l與f不成 正比 b 當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時 增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比 減掛鉤碼時的大 c 當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時 增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與 減掛鉤碼時的相等 d 增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多 導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限 度 圖s2 5 思路點撥 本題屬于中等題 解題的關(guān)鍵在于弄清為什么兩條圖象會錯開 實驗中由于增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多 導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度 彈簧無法及時恢復(fù)原長 兩條圖象才會出現(xiàn)差異 答案 d 觸類旁通 1 2011年安徽卷 為了測量某一彈簧的勁度系數(shù) 將該彈簧豎直懸掛起來 在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼 實驗測出了砝碼的質(zhì)量m與