2013届高考一轮物理复习课必修1第二章力物体的平衡第4讲实验二探究弹力和弹簧伸长的关系﹝教科版﹞.ppt

第4讲　实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系;不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度． 尽量多测几组：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据． 观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点． 统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．;钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差． 画图时描点及连线不准确也会带来误差．;【例1】 (1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是 (　　)． A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于 竖直位置且处于平衡状态 C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得 出拉力与伸长量之比相等;(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是 (　　)． ;解析　本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图像法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系． (1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧伸长的关系，所以选A、B. (2)考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C. 答案　(1)AB　(2)C;【例2】 以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验． (1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是____________________． A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据 (x，F)对应的点，并用平滑的曲线连结起来 B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0 C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在 弹簧附近竖直固定一刻度尺 D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分 别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格 内，然后取下钩码;E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关 系式 F．解释函数表达式中常数的物理意义 (2)这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据在图2－4－1中坐标上已描出： ;①在图中的坐标上作出F－x图线． ②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位)：_____________. 解析　(1)本题考查探究弹簧弹力与形变关系的实验，意在考查考生对实验步骤的识记、实验数据的处理方法、分析归纳能力．根据实验先后顺序可知，实验步骤排列为CBDAEF. ;答案　(1)CBDAEF (2)①如图所示 ②F＝0.43x(N);【例3】 在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图2－4－2.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．;(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如坐标图2－4－3中，请作出F－L图线．;(2)由此图线可得出的结论是_________________________． 该弹簧的原长为L0＝______cm，劲度系数k＝________N/m. (3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格．(不必填写其实验测得的具体数据) (4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较． 优点在于：_______________________________________； 缺点在于：_______________________________________.;解析　(1)如图;(2)在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比　10　25 (3)如下表 (4)避免弹簧自身所受重力对实验的影响　弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 答案　见解析