《備考指南一輪 物理 》課件-實驗2

物體間的相互作用第二章實驗二探究彈力和彈簧伸長的關系欄目導航01知識梳理回顧02要點各個擊破03配套訓練知識梳理回顧1一、實驗目的1．探究彈力和彈簧伸長量的關系．2．學會利用圖像法處理實驗數據，探究物理規(guī)律．二、實驗原理彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長量越大，彈力也就越大．三、實驗儀器不同的輕彈簧多根、直尺、鉤碼(一盒)、細繩、鐵架臺、三角板、坐標紙、重垂線等．四、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．如實驗原理圖所示，在彈簧下端掛質量為m1的鉤碼，測出此時彈簧的長度l1，記錄m1和l1，填入自己設計的表格中．3．改變所掛鉤碼的質量，測出對應的彈簧長度，記錄m2、m3、m4、m5和相應的彈簧長度l2、l3、l4、l5，并得出每次彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4、x5.4．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標，以彈簧的伸長量x為橫坐標，用描點法作圖．得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線．5．以彈簧的伸長量為自變量，寫出圖線所代表的函數，并解釋函數表達式中常數的物理意義．五、注意事項1．對鉤碼的要求(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．(2)每次所掛鉤碼的質量差盡量大一些，從而使坐標紙上描的點盡可能稀疏，這樣作出的圖線更精確．2．測量與記錄數據(1)測量彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量．(2)記錄數據時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位．3．作圖像：描點畫線時，所描的點不一定都落在一條線上，但應注意一定要使盡可能多的點落在線上，其余各點均勻分布在線的兩側．六、誤差分析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．每次所掛鉤碼的質量差適當大一些，從而使坐標點的間距盡可能大，這樣作出的圖線準確度更高一些．3．測量彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(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直線上，但應注意一定要使各點均勻分布在直線的兩側．5．記錄實驗數據時要注意彈力、彈簧的原長l0、總長l及彈簧伸長量的對應關系及單位．6．坐標軸的標度要適中．【對點小練】1．(2019年廣安名校期中)在探究“彈力與彈簧伸長的關系”的實驗中，下列說法正確的是(

)A．實驗中勁度系數k的具體數值必須計算出來B．如果沒有測出彈簧原長，用彈簧長度L代替x，F－L圖線也是過原點的一條直線C．利用F－x直線可求出k值D．實驗時要把所有點連到線上，才能探索得到真實規(guī)律【答案】C2．某實驗小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗，實驗時，先把彈簧放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長L0＝4.6cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應的彈簧長度x，畫出了彈力和彈簧長度關系的圖像如圖：(1)根據圖像求該彈簧勁度系數k＝______N/m.(結果保留2位有效數字)(2)圖線與x軸的交點坐標大于L0的原因是_____________________________．【答案】(1)50

(2)彈簧自身重力的影響要點各個擊破2要點探究彈力與彈簧伸長關系的實驗方法例題(2019年溫州二模)圖甲為某同學用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關系的實驗情景．用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺的輕質彈簧，讀出不同拉力下的標尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出)．所得數據記錄在表格中：拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69標尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00(1)從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為______cm；(2)根據所測數據，在圖丙坐標紙上作出F與x的關系圖像；(3)由圖像求出該彈簧的勁度系數為______N/m，彈簧的原長為______cm.(結果均保留3位有效數字)【答案】(1)63.60

(2)見解析圖(3)25.4

55.3【解析】(1)由圖可知，刻度尺的最小分度為1mm，故讀數為63.60cm；(2)根據表中數據利用描點法得出對應的圖像如圖所示；練習(2019年揭陽名校聯考)某同學利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系”實驗．(1)在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持______狀態(tài)．(2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線．由此圖線可得到該彈簧的原長x0＝______cm，勁度系數k＝______N/m.(3)他又利用本實驗的原理把該彈簧做成彈簧測力計，當彈簧測力計上的示數如圖丙所示時，該彈簧的長度x＝________cm.【答案】(1)豎直(2)4

50

(3)10圖像法處理數據要注意1．建立坐標系，標明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位．2．標度：標度要適當，讓所得到的圖線