2019版高考物理總復習 第二章 相互作用 2-4-1 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件.pptVIP

實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,01,02,03,04,實驗基礎(chǔ)梳理,實驗基礎(chǔ)梳理,實驗基礎(chǔ)梳理,1鉤碼標值不準確，彈簧長度測量不準確帶來誤差2畫圖時描點及連線不準確也會帶來誤差,1安裝裝置：要保持刻度尺豎直并靠近彈簧2不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過彈簧的彈性限度3盡量多測幾組：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)4觀察所描點的走向：不要畫折線5統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關(guān)系及單位,注意事項,誤差分析,實驗熱點突破,【例1】(2017蚌埠模擬)如圖1甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系實驗。(1)實驗中還需要的測量工具有：_。,毫米刻度尺,轉(zhuǎn)到解析,(2)如圖乙所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x。由圖可知：圖線不通過原點的原因是_；彈簧的勁度系數(shù)k_N/m(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2)。(3)如圖丙所示，實驗中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的FL圖象，下列說法正確的是()Aa的原長比b的長Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D彈力與彈簧長度成正比,彈簧有重力,4.9,B,熱點一教材原型實驗,實驗熱點突破,轉(zhuǎn)回原題,解析(1)實驗需要測量彈簧伸長的長度，故需要毫米刻度尺。(2)圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比，則kF/x4.9N/m。由圖可知，當F0時，x大于零，說明沒有掛重物時，彈簧有伸長，是由于彈簧自身的重力造成的，故圖線不過原點的原因是彈簧有自重，實驗中沒有考慮(或忽略了)彈簧的自重。(3)在圖象中橫截距表示彈簧的原長，故b的原長比a的長，選項A錯誤；在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，故a的勁度系數(shù)比b的大，選項B正確，C錯誤；彈簧的彈力滿足胡克定律，彈力與彈簧的形變量成正比，故選項D錯誤。答案(1)毫米刻度尺(2)彈簧有重力4.9(3)B,實驗熱點突破,【變式訓練1】(2017南岸區(qū)模擬)某同學在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時，將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x，實驗得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質(zhì)量m的圖象如圖乙所示，g取10m/s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)某次測量如圖2甲所示，指針指示的刻度值為_cm(刻度尺單位為cm)。(2)從圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為_N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。,18.00,轉(zhuǎn)回原題,(3)另一同學在做該實驗時有下列做法，其中正確的是()A實驗中未考慮小盤的重力B刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊C讀取指針指示的刻度值時，選擇彈簧指針上下運動最快的位置讀取D在利用xm圖線計算彈簧的勁度系數(shù)時舍棄圖中曲線部分數(shù)據(jù),0.30,AD,實驗熱點突破,轉(zhuǎn)回原題,規(guī)律總結(jié),反思總結(jié)：實驗數(shù)據(jù)處理的三種方法(1)圖象法：根據(jù)測量數(shù)據(jù)，在建好直角坐標系的坐標紙上描點，以彈簧的彈力F為縱軸，彈簧的伸長量x為橫軸，根據(jù)描點的情況，作出一條經(jīng)過原點的直線。(2)列表法：將實驗數(shù)據(jù)填入表中，研究測量的數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，彈力與彈簧伸長量的比值是一常數(shù)。(3)函數(shù)法：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，找出彈力與彈簧伸長量的函數(shù)關(guān)系。,實驗熱點突破,熱點二實驗拓展創(chuàng)新本實驗一般是在教材實驗原理的基礎(chǔ)上設(shè)計新情景進行考查，因此，要在教材實驗的基礎(chǔ)上注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，善于用教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題。,高考考情演變：裝置時代化、求解智能化1.彈力的獲得：彈簧豎直懸掛，重物的重力作為彈簧的拉力，存在彈簧自重的影響彈簧水平使用，重物的重力作為彈簧的拉力，消除了彈簧自身的影響。2.圖象的獲得：由坐標紙作圖得Fx圖象由傳感器和計算機輸入數(shù)據(jù)直接得Fx圖象。,實驗熱點突破,【例2】用如圖3所示的實驗裝置研究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系。輕彈簧上端固定一個力傳感器，然后固定在鐵架臺上，當用手向下拉伸彈簧時，彈簧的彈力可從傳感器讀出。用刻度尺可以測量彈簧原長和伸長后的長度，從而確定伸長量。測量數(shù)據(jù)如表格所示：(1)以x為橫坐標，F(xiàn)為縱坐標，在圖4的坐標紙上描繪出能夠正確反應彈力與伸長量關(guān)系的圖線。(2)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為_(保留兩位有效數(shù)字)。,解析橫軸表示伸長量x，縱軸表示彈力F，按照表格數(shù)據(jù)，描點畫圖，得到一條直線，圖象斜率代表彈簧勁度系數(shù)。答案(1)如圖(2)75N/m(7476N/m均正確),75N/m,實驗熱點突破,【變式訓練2】(2017商丘模擬)(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實驗時，得到如圖5a所示的FL圖象，由圖象可知：彈簧原長L0_cm，求得彈簧的勁度系數(shù)k_N/m。(2)按如圖b的方式掛上鉤碼(已知每個鉤碼重G1N)，使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b，則指針所指刻度尺示數(shù)為_cm。由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為_個。,3.0,200,1.50,3,解析(1)由胡克定律Fk(L-L0)，結(jié)合題圖a中數(shù)據(jù)得L03.0cm，k200N/m。(2)由題圖b知指針所示刻度為1.50cm，由Fk(L0-L)，可求得此時彈力為F3N，故所掛鉤碼的個數(shù)為3個。答案(1)3.0200(2)1.503,備選訓練,審題視點(1)要讓盡可能多的點分布在畫出的直線上；不在直線上的點，要盡可能均勻分布在直線兩側(cè)；偏離直線較遠的點舍去.(2)由F=kx求k.,【備選訓練1】(2011安徽卷，21(1)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)量的砝碼實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù)，其對應點已在圖中標出.(g9.8m/s2)作出ml的關(guān)系圖線；彈簧的勁度系數(shù)為_N/m.,0.259,注意畫線方法,備選訓練,【備選訓練2】(2016長春質(zhì)量監(jiān)測)在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，某同學先按圖6對彈簧甲進行探究，然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖7進行探究。在彈簧彈性限度內(nèi)，將質(zhì)量為m50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，分別測得圖6、圖7中彈簧的長度L1、L2，如下表所示。(1)已知重力加速度g9.8m/s2，要求盡可能多地利用測量數(shù)據(jù)，計算彈簧甲的勁度系數(shù)k_N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)由表中數(shù)據(jù)_(填“能”或“不能”)計算出彈簧乙的勁度系數(shù)。,49能,轉(zhuǎn)到解析,備選訓練,轉(zhuǎn)回原題,備選訓練,【備選訓練3】某同學探究一條橡皮筋的彈力和伸長量之間的關(guān)系，實驗時使用了一條拉伸一定長度后粗細會明顯變化的橡皮筋。利用彈簧秤測出橡皮筋彈力的大小，利用刻度尺測出橡皮筋的長度。(1)某次測橡皮筋的彈力時，彈簧秤的示數(shù)如圖8所示，讀數(shù)為_N。(2)該同學根據(jù)實驗測得的橡皮筋的彈力F與橡皮筋伸長量x的數(shù)據(jù)作出Fx圖象，如圖9所示。從圖上可以看出，在彈力較小時，橡皮筋的彈力與伸長量的關(guān)系遵循胡克定律，這時橡皮筋的勁度系數(shù)為_N/m。(3)由圖9可以看出，當拉力較大時，橡皮筋的彈力與伸長量的比值發(fā)生了明顯的變化，這時拉力越大，橡皮筋越_(填“容易”或“不容易”)發(fā)生形變。,1.30,轉(zhuǎn)到解析,12,不容易,備選訓練,轉(zhuǎn)回原題,備選訓練,【備選訓練4】(2017安徽黃山模擬)某同學探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應在_方向(填“水平”或“豎直”)。(2)彈簧自然懸掛，待彈簧_時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6。數(shù)據(jù)如下表：表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_。由表可知所用