實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件

實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)探究彈力與彈簧的伸長量的定量關(guān)系．(2)學(xué)會(huì)利用圖象研究兩個(gè)物理量之間的關(guān)系的方法．智浪教育--普惠英才文庫實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)探究彈力與2．實(shí)驗(yàn)原理(1)如圖S2－1所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與重力大小相等．圖S2－1智浪教育--普惠英才文庫2．實(shí)驗(yàn)原理(1)如圖S2－1所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)

(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(shí)驗(yàn)所測得的各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材輕質(zhì)彈簧(一根)、鉤碼(一盒)、刻度尺、鐵架臺(tái)、重錘線、坐標(biāo)紙、三角板等．智浪教育--普惠英才文庫 (2)用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x，建34．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)如圖S2－2所示，將鐵架臺(tái)放在桌面上(固定好)，將彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)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(tái)上，并檢查刻度尺是否豎直．圖S2－2(2)記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度L0.(3)在彈簧下端掛上一個(gè)鉤碼，記下靜止時(shí)彈簧所對(duì)應(yīng)的刻度L1.智浪教育--普惠英才文庫4．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)如圖S2－2所示，將鐵架臺(tái)放在桌面上(鉤碼個(gè)數(shù)刻度伸長量x彈力F01 2 3…6L0＝L1＝L2＝L3＝…L6＝x1＝L1－L0x2＝L2－L0x3＝L3－L0…x6＝L6－L0F1＝F2＝F3＝…F6＝

(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.智浪教育--普惠英才文庫鉤碼個(gè)數(shù)刻度伸長量x彈力F0L0＝x1＝L1－L0F1＝

(5)用xn＝Ln－L0

計(jì)算出彈簧掛1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)…鉤碼時(shí)彈簧的伸長量，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．

5．?dāng)?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(gè)坐標(biāo)系．(3)描點(diǎn)：描點(diǎn)時(shí)要留下痕跡．(4)連線：讓盡可能多的點(diǎn)落在同一直線上，讓其余的點(diǎn)落在直線的兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)舍棄．(5)根據(jù)圖象作出結(jié)論．智浪教育--普惠英才文庫 (5)用xn＝Ln－L0計(jì)算出彈簧掛1個(gè)、2題組1對(duì)應(yīng)考點(diǎn)11．(雙選，2010年深圳聯(lián)考)如圖S2－3甲所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連．當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，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()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(duì)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(shí)，勁度系數(shù)不變圖S2－3智浪教育--普惠英才文庫題組1對(duì)應(yīng)考點(diǎn)11．(雙選，2010年深圳聯(lián)考)如圖S2

答案：CD智浪教育--普惠英才文庫智浪教育--普惠英才文庫

2．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)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(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計(jì)可以同彈簧的下端接觸)，如圖S2－4甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)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(duì)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.圖S2－4智浪教育--普惠英才文庫 2．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問圖S2答案：1000.15智浪教育--普惠英才文庫答案：1000.15智浪教育--普惠英才文庫題型探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系

【例題】(2010年福建卷)某實(shí)驗(yàn)小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(duì)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(duì)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(shí)的橡皮筋伸長量Δl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(xiàng)前的字母)．智浪教育--普惠英才文庫題型探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系 【例題】(2010年福建卷圖S2－5A．增掛鉤碼時(shí)Δl與F成正比，而減掛鉤碼時(shí)Δl與F不成正比B．當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí)，增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時(shí)的大C．當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí)，增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時(shí)的相等D．增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度智浪教育--普惠英才文庫圖S2－5A．增掛鉤碼時(shí)Δl與F成正比，而減掛鉤碼時(shí)Δl與F

思路點(diǎn)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(huì)錯(cuò)開．實(shí)驗(yàn)中由于增掛鉤碼時(shí)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(shí)恢復(fù)原長，兩條圖象才會(huì)出現(xiàn)差異．答案：D智浪教育--普惠英才文庫 思路點(diǎn)撥：本題屬于中等題，解題的關(guān)鍵在于弄清為什么答案：D

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(shí)驗(yàn)測出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖S2－6上標(biāo)出．(取g＝9.8m/s2)圖S2－6(1)作出m－l的關(guān)系圖線．(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.智浪教育--普惠英才文庫 1．(2011年安徽卷)為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈答案：(1)如圖13所示．圖13(2)0.248～0.262均可智浪教育--普惠英才文庫答案：(1)如圖13所示．圖13(2)0.248～0.262

1．(2010年浙江卷)在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧，為測量橡皮繩的勁度系數(shù)，他們在橡皮繩下端依次逐個(gè)掛上鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m＝0.1kg，取g＝10m/s2)，并記錄繩下端的坐標(biāo)X加i(下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個(gè)數(shù))．然后逐個(gè)拿下鉤碼，同樣記錄繩下端的坐標(biāo)X減i，繩下端坐標(biāo)的平均值Xi＝X加i＋X減i

2的數(shù)據(jù)如下表：智浪教育--普惠英才文庫 1．(2010年浙江卷)在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關(guān)掛在橡皮繩下端的鉤碼個(gè)數(shù)橡皮繩下端的坐標(biāo)Xi/mm甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0智浪教育--普惠英才文庫掛在橡皮繩下橡皮繩下端的坐標(biāo)Xi/mm甲乙1216.521(1)同一橡皮繩的X加i______(填“大于”或“小于”)X減i.(2)______(填“甲”或“乙”)同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求．(3)選擇一組數(shù)據(jù)用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數(shù)k(N/m)．(4)為了更好的測量勁度系數(shù)，在選用鉤碼時(shí)需考慮的因素有哪些？智浪教育--普惠英才文庫(1)同一橡皮繩的X加i______(填“大于”或“小于掛在橡皮繩下端的鉤碼個(gè)數(shù)改變量(Xn－X1)/mm甲乙1230.215.5367.530.04118.547.75178.064.86245.584.5答案：(1)小于(2)乙(3)由所給數(shù)據(jù)的改變量如下表所示：智浪教育--普惠英才文庫掛在橡皮繩下改變量(Xn－X1)/mm甲乙1230.215.由上表作圖得：圖14圖15

由圖14可知k乙＝57～70N/m

對(duì)于甲同學(xué)的數(shù)據(jù)，因?yàn)橹挥星皫讉€(gè)數(shù)據(jù)可以在彈性范圍內(nèi)，由圖15中切線的斜率得k甲＝25～34N/m. (4)盡可能使伸長量在彈性范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長量，以減小長度測量的誤差．智浪教育--普惠英才文庫由上表作圖得：圖14圖15 由圖14可知k乙＝57～70實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)探究彈力與彈簧的伸長量的定量關(guān)系．(2)學(xué)會(huì)利用圖象研究兩個(gè)物理量之間的關(guān)系的方法．智浪教育--普惠英才文庫實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)探究彈力與2．實(shí)驗(yàn)原理(1)如圖S2－1所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與重力大小相等．圖S2－1智浪教育--普惠英才文庫2．實(shí)驗(yàn)原理(1)如圖S2－1所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)

(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(shí)驗(yàn)所測得的各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材輕質(zhì)彈簧(一根)、鉤碼(一盒)、刻度尺、鐵架臺(tái)、重錘線、坐標(biāo)紙、三角板等．智浪教育--普惠英才文庫 (2)用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x，建34．實(shí)驗(yàn)步驟

(1)如圖S2－2所示，將鐵架臺(tái)放在桌面上(固定好)，將彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)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(tái)上，并檢查刻度尺是否豎直．圖S2－2(2)記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度L0.(3)在彈簧下端掛上一個(gè)鉤碼，記下靜止時(shí)彈簧所對(duì)應(yīng)的刻度L1.智浪教育--普惠英才文庫4．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)如圖S2－2所示，將鐵架臺(tái)放在桌面上(鉤碼個(gè)數(shù)刻度伸長量x彈力F01 2 3…6L0＝L1＝L2＝L3＝…L6＝x1＝L1－L0x2＝L2－L0x3＝L3－L0…x6＝L6－L0F1＝F2＝F3＝…F6＝

(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.智浪教育--普惠英才文庫鉤碼個(gè)數(shù)刻度伸長量x彈力F0L0＝x1＝L1－L0F1＝

(5)用xn＝Ln－L0

計(jì)算出彈簧掛1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)…鉤碼時(shí)彈簧的伸長量，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．

5．?dāng)?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(gè)坐標(biāo)系．(3)描點(diǎn)：描點(diǎn)時(shí)要留下痕跡．(4)連線：讓盡可能多的點(diǎn)落在同一直線上，讓其余的點(diǎn)落在直線的兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)舍棄．(5)根據(jù)圖象作出結(jié)論．智浪教育--普惠英才文庫 (5)用xn＝Ln－L0計(jì)算出彈簧掛1個(gè)、2題組1對(duì)應(yīng)考點(diǎn)11．(雙選，2010年深圳聯(lián)考)如圖S2－3甲所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連．當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，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()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(duì)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(shí)，勁度系數(shù)不變圖S2－3智浪教育--普惠英才文庫題組1對(duì)應(yīng)考點(diǎn)11．(雙選，2010年深圳聯(lián)考)如圖S2

答案：CD智浪教育--普惠英才文庫智浪教育--普惠英才文庫

2．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)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(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計(jì)可以同彈簧的下端接觸)，如圖S2－4甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)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(duì)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.圖S2－4智浪教育--普惠英才文庫 2．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問圖S2答案：1000.15智浪教育--普惠英才文庫答案：1000.15智浪教育--普惠英才文庫題型探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系

【例題】(2010年福建卷)某實(shí)驗(yàn)小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(duì)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(duì)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(shí)的橡皮筋伸長量Δl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(xiàng)前的字母)．智浪教育--普惠英才文庫題型探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系 【例題】(2010年福建卷圖S2－5A．增掛鉤碼時(shí)Δl與F成正比，而減掛鉤碼時(shí)Δl與F不成正比B．當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí)，增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時(shí)的大C．當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí)，增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時(shí)的相等D．增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度智浪教育--普惠英才文庫圖S2－5A．增掛鉤碼時(shí)Δl與F成正比，而減掛鉤碼時(shí)Δl與F

思路點(diǎn)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(huì)錯(cuò)開．實(shí)驗(yàn)中由于增掛鉤碼時(shí)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(shí)恢復(fù)原長，兩條圖象才會(huì)出現(xiàn)差異．答案：D智浪教育--普惠英才文庫 思路點(diǎn)撥：本題屬于中等題，解題的關(guān)鍵在于弄清為什么答案：D

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(shí)驗(yàn)測出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖S2－6上標(biāo)出．(取g＝9.8m/s2)圖S2－6(1)作出m－l的關(guān)系圖線．(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.智浪教育--普惠英才文庫 1．(2011年安徽卷)為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈答案：(1)如圖13所示．圖13(2)0.248～0.262均可智浪教育--普惠英才文庫答案：(1)如圖13所示．圖13(2)0.248～0.262

1．(2010年浙江卷)在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧，為測量橡皮繩的勁度系數(shù)，他們在橡皮繩下端依次逐個(gè)掛上鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m＝0.1kg，取g＝10m/s2)，并記錄繩下端的坐標(biāo)X加i(下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個(gè)數(shù))．然后逐個(gè)拿下鉤碼，同樣記錄繩下端的坐標(biāo)X減i，繩下端坐標(biāo)的平均值Xi＝X加i＋X減i

2的數(shù)據(jù)如下