2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系學(xué)案(無(wú)答案)新人教

1、實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)溯本求源-Sew薪演S-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .探究彈力與的定量關(guān)系.2 .學(xué)會(huì)利用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)二、實(shí)驗(yàn)原理1 .彈簧受力會(huì)發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān).沿著彈簧伸長(zhǎng)的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí),彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是的.2 .用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力所運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力大小這一原理.3 .彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，這樣就可以探究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了三、實(shí)驗(yàn)器材輕質(zhì)彈簧（一根）、鉤碼（一盒）、鐵架臺(tái)、鉛垂線、坐標(biāo)紙、.

2、四、實(shí)驗(yàn)步驟圖S2-11 .如圖S2-1所示，將鐵架臺(tái)放在桌面上（固定好），將彈簧的一端固定于鐵架臺(tái)的橫梁上，在靠近彈簧處將刻度尺（分度為1mm固定于鐵架臺(tái)上，并用檢查刻度尺是否豎直.2 .記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度Lo.3 .在彈簧下端掛上一個(gè)鉤碼,待鉤碼后，記下彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度L1.4 .用上面方法，記下彈簧下端掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)鉤碼時(shí)彈簧下端所對(duì)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=L-L0計(jì)算出彈簧下端掛1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，并根據(jù)當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎礸計(jì)算出所掛鉤碼的總重力，這個(gè)總重力就等于彈簧彈力的大小，將所得數(shù)據(jù)填入表格.鉤碼個(gè)數(shù)0

3、1236刻度伸長(zhǎng)量X彈力F6 .根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),最好以為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo).7 .按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線).所描的點(diǎn)不一定正好都在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.8 .以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)9 .解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)探究-感看首贏0誦。熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作例1在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系并測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖S2-2甲所示.所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)

4、度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)量相應(yīng)的彈簧的總長(zhǎng)度、rir i t rm n t r rnt r rn i t rrii- rm r rr«ii t rrni itti-ii tE83IEES.3IEE8HEE8J J IL LUJ A J 11 Lu J J .WJ IrMJ J X b LUI d A L JLJJ bhlJlJ .4.J J J fa kMd J A k -1* b UU1上 i-t-iT d * IrMsi 4*1- Mid 4 * b-l-ri -I 4 fc-lsl -it 十 * i-rrr k！ i-m +呻 p-h-irnri-T

5、65; rmiTf rmn-r r m i 千 rri "m t t rm t t r rirn t t r i-n，t rirnJLt rrm T rrni t rn t rrm t rrm t m t r Tim t r i"i""i r r ! I LLlj I LLijII ki"l X L Liwl J JL L LU J X Ltl X LJL L l_L_l J J. IL LI |. IT 耳鼻 4 l-I T 4 t-4-l10 15 20 25£/(L0-2m)圖S2-2(1)某同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

6、描點(diǎn)在圖乙中，請(qǐng)作出F-L圖線.(2)由此圖線可得出該彈黃的原長(zhǎng)Lo=cm,勁度系數(shù)k=N/m(3)試根據(jù)該同學(xué)以上的實(shí)驗(yàn)情況，幫他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格,(不必填寫實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置，與彈簧豎直懸掛相比較：優(yōu)點(diǎn)在于：_；缺點(diǎn)在于：_.要點(diǎn)總結(jié)(1)實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過(guò)分拉伸而超過(guò)彈簧的彈性限度.(2)要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).。熱點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理與誤差分析例22018南平模擬某實(shí)驗(yàn)小組用如圖S2-3所示的裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k.每當(dāng)掛在彈簧下端的鉤碼(每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為m=50g)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)

7、度L(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),列表記錄如下：圖S2-3所掛鉤碼個(gè)數(shù)n123456Ln/cm10.1813.0914.5816.0817.54(1)表格中第二組數(shù)據(jù)的彈簧長(zhǎng)度如圖所示，則彈簧長(zhǎng)度為cm(2)用所學(xué)知識(shí)盡量精確計(jì)算出每掛一個(gè)鉤碼彈簧伸長(zhǎng)量AL=cm,并由AF=kAL計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=N/m,(g取9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)要點(diǎn)總結(jié)-1 .圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的要點(diǎn)(1)以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖.連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線.(2)以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù).首先嘗試一次函數(shù)，

8、如果不行則考慮二次函數(shù).(3)得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義2 .實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法(1)列表法：將測(cè)得的F、x填入設(shè)計(jì)好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的(2)圖像法：以彈簧伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、x各組數(shù)據(jù)應(yīng)的點(diǎn)，作出的擬合曲線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線函數(shù)法：彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x滿足F=kx的關(guān)系.課時(shí)鞏固訓(xùn)練-檢甄效果智能升蒙-1 .2018太原期末在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，在豎直懸掛的彈簧下面加掛鉤碼，使彈簧逐漸伸長(zhǎng)，得到數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：(1)由表中數(shù)據(jù)在圖S2-4的坐標(biāo)系中作出F-x圖像

9、;4/7N0m rr二口 口:"in TV-4-B M幫21H+!口口：:ai>: 廿七卜 it rr.'J J-l. T 4-1- ：UEi：JI U' T T di ai_TJ. >_ M4I-aic空IEjl5fit r 口工匚 PIT r" aii：r-l-tLU L J.d-l-l I- -+ H4Ell C 1 口X L.I, , 'Lf 1I - I + 卜DllCl：DICJ E.U P '-> J-'-T I，-I31口；口工亡ZHI 3 D3打口lijI r«3 fE C l-H4 Ti

10、l rJ DI +M*510OICdio :arcIQE1D3 m川 rr ri r.irn r r 口it ER k 4MJ m r t riii4-H卜 £+H13&1JI3E?E!30it in 二工口, n t r 二口了 £ "OTP4.0t n t 工口工 TriT+ H + iniJ5；t rn 'i-irr5.0TAT LRrr rcr-I M-dT Fil6.02ES：2JE"I HN3 03鉤碼個(gè)數(shù)123456彈簧彈力F/N0.501.001.502.002.503.00彈簧伸長(zhǎng)量x/cm1.202.403.604.7

11、66.107.10圖S2-4(2)由圖線可知，彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系是(3)由圖線可求得彈簧的勁度系數(shù)k=N/m.rt/個(gè)2 .某同學(xué)要探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k,做法是：先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將毫米刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上，當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的示數(shù)記作10,彈簧下端每增加一個(gè)50g的祛碼時(shí)，指針示數(shù)分別記作11、12、13、14、15.g取9.8m/s2.(1)下表記錄的是該同學(xué)測(cè)出的5個(gè)值，其中1°未記錄.以祛碼的數(shù)目n為縱軸，以彈簧的長(zhǎng)度1為橫軸，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖S2-5的坐標(biāo)紙中作出n-

12、1圖線.7代數(shù)符號(hào)101112131415示數(shù)/cm3.405.106.858.6010.30(2)根據(jù)n-1圖線可知彈簧的勁度系數(shù)k=N/m.根據(jù)n-1圖線可知彈簧的原長(zhǎng)10=cm'壓力傳感器圖S2-63 .某同學(xué)利用如圖S2-6所示裝置來(lái)研究彈簧彈力與形變的關(guān)系，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下：A、B是質(zhì)量均為mo的小物塊，A、B間用輕彈簧相連，A的上面通過(guò)輕繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪與一個(gè)輕質(zhì)掛鉤相連，掛鉤上可以掛上不同質(zhì)量的物體C物塊B下放置一壓力傳感器.物體C右邊有一個(gè)豎直的直尺，可以測(cè)出掛鉤下移的距離.整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度g取9.8m/s2.實(shí)驗(yàn)操作如下:不懸掛物體C,讓系統(tǒng)保

13、持靜止，確定掛鉤的位置O并讀出壓力傳感器的示數(shù)F°每次掛上不同質(zhì)量的物體C,用手托住，緩慢釋放，測(cè)出系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)掛鉤相對(duì)O點(diǎn)下移的距離xi,并讀出相應(yīng)的壓力傳感器的示數(shù)Fi；圖 S2-7以壓力傳感器示數(shù)為縱軸,掛鉤下移的距離為橫軸，根據(jù)每次測(cè)量的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作出F-x圖像如圖S2-7所示.由圖像可知，彈簧勁度系數(shù)k=N/m4.2018四川聯(lián)考某同學(xué)為研究橡皮筋伸長(zhǎng)與所受拉力的關(guān)系，做了如下實(shí)驗(yàn)圖 S2-8如圖S2-8所示，將白紙固定在制圖板上，橡皮筋一端固定在O點(diǎn),另一端A系一小段輕繩（帶繩結(jié)），將制圖板豎直固定在鐵架臺(tái)上.將質(zhì)量為m=100g的鉤碼掛在繩結(jié)上，靜止時(shí)描下橡皮筋下端點(diǎn)的位置A;用水平力拉A點(diǎn)，使A點(diǎn)在新的位置靜止，描下此