【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第1章 實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 大綱

實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系編輯ppt實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系知識要點歸納過程分析導(dǎo)引實驗典例精析知能優(yōu)化演練編輯ppt知識要點歸納實驗?zāi)康?．探究彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系．2．學(xué)會利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系．編輯ppt實驗原理1．彈簧受力會發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)．沿著彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的．2．用懸掛法測量彈簧的彈力，運用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等．3．彈簧的長度可用刻度尺直接測出，伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進(jìn)行計算．這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系．即尋求F＝kx的關(guān)系.編輯ppt實驗器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙．編輯ppt過程分析導(dǎo)引一、實驗步驟1．將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0，即原長．2．如圖1－5－1所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時測量彈簧的總長度并測出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里．編輯ppt圖1－5－1編輯ppt1234567F/NL/cmx/cm3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實驗過程多次．編輯ppt二、實驗數(shù)據(jù)的處理1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點法作圖．連接各點，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線．2．以彈簧的伸長量為自變量，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)．3．得出彈力和彈簧伸長之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．編輯ppt三、實驗誤差的來源1．彈簧長度的測量誤差．2．描點畫線的作圖誤差．四、注意事項1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度．要注意觀察，適可而止．2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點盡可能稀，這樣作出的圖線更精確．編輯ppt3．測彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量，以免增大誤差．4．描點畫線時，所描的點不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在曲線的兩側(cè)．5．記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位．編輯ppt實驗典例精析例1實驗操作及原理的考查題型一(1)在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是(

)A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等編輯ppt(2)某同學(xué)做“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖1－5－2中的(

)圖1－5－2編輯ppt【解析】

(1)實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力，以探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系，并且拉力和重力平衡，所以選A、B.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x>0，所以選C.【答案】

(1)AB

(2)C編輯ppt

在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中，實驗裝置如圖1－5－3.所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力．實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．例2實驗數(shù)據(jù)的處理題型二圖1－5－3編輯ppt(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)圖1－5－4中，請作出F－L圖線．圖1－5－4編輯ppt(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝________cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.(3)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較．優(yōu)點在于：________________________________________________________________________.缺點在于：________________________________________________________________________.編輯ppt【解析】

(1)用平滑的曲線將各點連接起來，如圖1－5－5所示：圖1－5－5編輯ppt(2)彈簧的原長L0即彈力為零時彈簧的長度，由圖象可知，L0＝5×10－2m＝5cm.勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，k＝20N/m.(3)優(yōu)點是：避免彈簧自身所受重力對實驗的影響；缺點是：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差．【答案】

(1)見解析(2)5

20

(3)見解析編輯ppt例3創(chuàng)新實驗設(shè)計題型三編輯ppt(1)在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是________．A．N

B．mC．N/m D．Pa(2)有一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖1－5－6甲所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測量工具a測得橡皮筋的長度L＝20.00cm，利用測量工具b測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D＝4.000mm，那么測量工具a應(yīng)該是________；測量工具b應(yīng)該是________．編輯ppt圖1－5－6編輯ppt(3)用如圖甲所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄.請在圖乙中作出F－x圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝________N/m.(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y＝________.(保留一位有效數(shù)字)拉力F(N)510152025伸長量x(cm)1.63.24.86.48.0編輯ppt【解析】

(1)由題意將公式k＝Y(jié)S/L整理得Y＝kL/S，將各已知量的國際單位代入并整理可知Y的單位為Pa(1N/m2＝1Pa)．(2)20.00cm準(zhǔn)確到毫米，故測量工具為毫米刻度尺，而數(shù)據(jù)4.000mm數(shù)據(jù)準(zhǔn)確到1/100mm，估讀到1/1000mm，必為螺旋測微器(又名千分