2012优化方案高三物理一轮复习课件–实验二探究弹力和弹簧伸长的关系.ppt

实验二　探究弹力和弹簧伸长的关系; ;知识要点归纳;实验原理 1．弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的．(注：弹簧质量不计） 2．用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等． 3．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系．即寻求F＝kx的关系 .;实验器材 弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．;过程分析导引;;二、实验数据的处理 1．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线． 2．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数． 3．得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．;三、实验误差的来源 1．弹簧长度的测量误差． 2．描点画线的作图误差． 四、注意事项 1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止． 2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．;3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差． 4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧． 5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．; (1)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”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图2－4－2中的(　　);【解析】　本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系． (1)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来改变对弹簧的拉力，以探索弹力与弹簧伸长的关系，并且拉力和重力平衡，所以选A、B. (2)由于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; 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2－4－3.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组数据描点在坐标图2－4－4中，请作出F－L图线．;(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m. (3)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)用平滑的曲线将各点连接起来，如图2－4－5所示：;(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm. 劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m. (3)优点是：避免弹簧自身所受重力对实验的影响； 缺点是：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】　(1)见解析　(2)5　20　(3)见解析;;(1)在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是________． A．N　　　　　　　　　　B．m C．N/m D．Pa;(2)有一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图2－4－6甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值．首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L＝20.00 cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D＝4.000 mm，那么测量工具a应该是________；测量工具b应该是________．;(3)用如