高中物理復(fù)習(xí)課件118個C068.探究彈簧問題的實(shí)驗(yàn).ppt

探究彈簧問題的實(shí)驗(yàn) 龐留根呂叔湘中學(xué)2007年7月email dyszplg 合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一1407年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷13 2 07年1月蘇州市教學(xué)調(diào)研測試1307年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測12 探究彈簧問題的實(shí)驗(yàn) 合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一14 14 幾個同學(xué)合作如圖甲所示裝置探究 彈力和彈簧伸長的關(guān)系 彈簧的上端與標(biāo)尺的零刻度對齊 他先讀出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 然后在彈簧下端掛上鉤碼 并逐個增加鉤碼 依次讀出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 所得數(shù)據(jù)列表如下 彈簧始終未超過彈性限度 重力加速度g 9 8m s2 1 根據(jù)所測數(shù)據(jù) 在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線 2 作出的圖線與軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值的物理意義是 這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)k n m 保留三位有效數(shù)字 彈簧的自然長度 原長 為6cm 26 0 07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷13 2 13 2 如圖光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切 輕彈簧的一端固定在軌道的左端 op是可繞o點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕桿 且擺到某處就能停在該處 另有一小鋼球 現(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能 還需要的器材是 以上測量實(shí)際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對小球能的測量 進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對小球和的直接測量 為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系 除以上器材外 還準(zhǔn)備了兩個輕彈簧 所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同 試設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格 天平 刻度尺 重力勢能 質(zhì)量 上升高度 見下頁 壓縮量x cm 小球的質(zhì)量m kg 小球的質(zhì)量m kg 彈簧a 07年1月蘇州市教學(xué)調(diào)研測試13 13 12分 某同學(xué)在資料上發(fā)現(xiàn)彈簧振子的周期公式為 彈簧的彈性勢能公式為 式中k為彈簧的勁度系數(shù) m為振子的質(zhì)量 x為彈簧的形變量 為了驗(yàn)證彈簧的彈性勢能公式 他設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn) 輕彈簧的一端固定在水平光滑木板一端 另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊 滑塊上豎直固定一個擋光條 每當(dāng)擋光條擋住從光源a發(fā)出的細(xì)光束時 傳感器b因接收不到光線就產(chǎn)生一個電信號 輸入電腦后經(jīng)電腦自動處理就能形成一個脈沖電壓波形 開始時滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細(xì)光束 在木板的另一端有一個彈簧槍 發(fā)射出質(zhì)量為m 速度為v0的一個彈丸 彈丸擊中木塊后留在木塊中一起做簡諧振動 2t0 解見下頁 解 1 由動量守恒定律mv0 m m v 系統(tǒng)在振動過程中 所具有的最大動能 2 系統(tǒng)在振動過程中 每一個周期有兩次通過平衡位置 產(chǎn)生兩個電信號 所以振動周期t 2t0 3 由系統(tǒng)周期公式 由彈性勢能公式 系統(tǒng)振動過程中彈簧的最大彈性勢能為 題目 07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測12 12 某同學(xué)準(zhǔn)備利用如圖所示的裝置探究勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧t的彈性勢能與其壓縮量之間的關(guān)系 圖中b為一固定在桌面 帶有刻度的平直光滑導(dǎo)軌 小盒c用輕繩懸掛于o點(diǎn) 彈簧t左端固定 用小球a沿導(dǎo)軌b向右擠壓彈簧 釋放后球a彈出 射入一較重的小盒c中與小盒c一起向右擺動 擺動的最大角度 可以被準(zhǔn)確測出 球a射入盒c后兩者的重心重合 重心距懸點(diǎn)o的距離為l 試問 1 欲完成此探究實(shí)驗(yàn) 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中除了要測量最大擺角 和重心距懸點(diǎn)o的距離l外 還需要測量哪些物理量 寫出這些物理量及其字母代號 第3頁 2 通過上述的物理量可求出彈簧t將球a彈出時釋放的彈性勢能ep 寫出其計算表達(dá)式 無需書寫推導(dǎo)過程 3 下面是本實(shí)驗(yàn)中的幾個步驟 按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好器材 用刻度尺測定c的重心到懸點(diǎn)o的距離l 反復(fù)調(diào)節(jié)盒c的位置 使其運(yùn)動軌跡平面與光滑軌道在同一平面內(nèi) 且盒c靜掛 開口正對導(dǎo)軌末端 a c兩者重心同高 用球a壓縮彈簧 使其重心處于軌道的某一刻度線上 記錄此時的讀數(shù) 釋放a球 讓它射入盒c中 一起與c擺動到最大高度 記錄最大擺角 處理數(shù)據(jù) 得出結(jié)論 在上述步驟中還缺少哪些主要步驟 請你寫出來 第4頁 4 該實(shí)驗(yàn)除了要保證光滑導(dǎo)軌水平 小球a能正射入小盒c并與c一起運(yùn)動以外 還應(yīng)注意些什么 解 1 還需測量小球a的質(zhì)量m 重盒c的質(zhì)量m 彈簧的壓縮量x 2 3 缺少的主要實(shí)驗(yàn)步驟有 用天平稱出小球質(zhì)量和重盒的質(zhì)量 用球a接觸彈簧但不壓縮 記錄其重心位置 讀取導(dǎo)軌上相應(yīng)的讀數(shù) 改變彈簧壓縮量 重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次 題目 解 4 還應(yīng)注意 要注