高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件.ppt

實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 探究彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的定量關(guān)系 2 學(xué)會(huì)利用圖象研究?jī)蓚€(gè)物理量之間的關(guān)系的方法 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(zhǎng) 平衡 時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與重力大小相等 圖s2 1 圖s2 2 2 用刻度尺測(cè)出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長(zhǎng)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(zhǎng)量x 在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的各組 x f 對(duì)應(yīng)的點(diǎn) 用平滑的曲線連接起來(lái) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖線 就可探究彈力大小與伸長(zhǎng)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 4 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 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 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 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(zhǎng)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 數(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 跟蹤訓(xùn)練 1 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 圖s2 3 a 彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比b 彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)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 解析 由圖象知 f x是一個(gè)過(guò)原點(diǎn)的直線 k 200 10 n m 200n m 可知a錯(cuò)誤 彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的增加量成正比 與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度不成正比 b錯(cuò)誤 答案 cd 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(wèn)題 一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h 25 0cm 且開(kāi)口向下的小筒中 沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi) 但測(cè)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(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端彈簧的長(zhǎng)度l 現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù) 該同學(xué)通過(guò)改變l而測(cè)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(zhǎng)l0 m 解析 由胡克定律可得f kx k h l l0 k h l0 kl 30 200 2 0 1 n m 因此f l圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù) k 100n m k h l0 10n 得l0 0 15m 圖s2 4 答案 1000 15 題型 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)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(zhǎng)與所受拉力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)時(shí) 將原長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)量 根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù) 作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時(shí)的橡皮筋伸長(zhǎng)量 l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 a 增掛鉤碼時(shí) l與f成正比 而減掛鉤碼時(shí) l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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)多 導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限 度 圖s2 5 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(kāi) 實(shí)驗(yàn)中由于增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過(guò)多 導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度 彈簧無(wú)法及時(shí)恢復(fù)原長(zhǎng) 兩條圖象才會(huì)出現(xiàn)差異 答案 d 觸類旁通 1 2011年安徽卷 為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù) 將該彈簧豎直懸掛起來(lái) 在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼 實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼的質(zhì)量m與