實(shí)驗(yàn)-探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系ppt

1、RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P31) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?探究探究彈力彈力與彈簧與彈簧伸長(zhǎng)伸長(zhǎng)量的定量關(guān)系，學(xué)會(huì)用列表法、圖象法、函量的定量關(guān)系，學(xué)會(huì)用列表法、圖象法、函 數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力外力大小相等，大小相等， 如圖所示這樣彈力的大小可以通過(guò)測(cè)定外力而

2、得出如圖所示這樣彈力的大小可以通過(guò)測(cè)定外力而得出(可以用懸掛砝碼可以用懸掛砝碼 的方法給彈簧施加拉力的方法給彈簧施加拉力)；彈簧的長(zhǎng)度可用；彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺刻度尺測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由由 拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，用列表和進(jìn)行計(jì)算多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，用列表和 作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)，鐵架臺(tái)，彈簧彈簧，鉤碼，天平，鉤碼，天平，刻度尺刻度尺，坐標(biāo)紙，鐵夾等，坐標(biāo)紙，鐵夾等 四、實(shí)驗(yàn)步驟

3、四、實(shí)驗(yàn)步驟 1測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量(或總長(zhǎng)或總長(zhǎng))及所受的拉力及所受的拉力(或所掛砝碼的質(zhì)量或所掛砝碼的質(zhì)量)， 列表作出記錄，要盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)列表作出記錄，要盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù) 2根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，最好以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，最好以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的 伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo) 3按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括包括 直線直線) 4以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù)以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù) 5解釋函數(shù)表達(dá)式中常量的物理意義解釋函數(shù)表達(dá)式

4、中常量的物理意義 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P32) 要點(diǎn)一要點(diǎn)一誤差分析誤差分析 1.本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之一是因彈簧拉力大小的不穩(wěn)定造成的，因本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之一是因彈簧拉力大小的不穩(wěn)定造成的，因 此，使彈簧的懸掛端固定，另一端通過(guò)懸掛鉤碼來(lái)充當(dāng)對(duì)彈簧的拉力，此，使彈簧的懸掛端固定，另一端通過(guò)懸掛鉤碼來(lái)充當(dāng)對(duì)彈簧的拉力， 可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度 2.彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源，所以，測(cè)量時(shí)盡量彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源，所以，測(cè)量時(shí)盡量 精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度 3.在在Fx圖象上描

5、點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確圖象上描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 要點(diǎn)二要點(diǎn)二注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 1.每次增減鉤碼測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，均需保證彈簧及鉤碼不上下振每次增減鉤碼測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，均需保證彈簧及鉤碼不上下振 動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài)，否則，彈簧彈力將可能與鉤碼重力不相等動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài)，否則，彈簧彈力將可能與鉤碼重力不相等 2.彈簧下端增加鉤碼時(shí)，注意不要超過(guò)彈簧的限度彈簧下端增加鉤碼時(shí)，注意不要超過(guò)彈簧的限度 3.測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總長(zhǎng)、實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量及伸長(zhǎng)量x三者三者 之間的不同，明確三者之間的關(guān)系之間的不同，

6、明確三者之間的關(guān)系 4.建立平面直角坐標(biāo)系時(shí)，兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量值要適當(dāng)，建立平面直角坐標(biāo)系時(shí)，兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量值要適當(dāng)， 不可過(guò)大，也不可過(guò)小不可過(guò)大，也不可過(guò)小 5.描線的原則是，盡量使各點(diǎn)落在描畫(huà)出的線上，少數(shù)點(diǎn)分布于描線的原則是，盡量使各點(diǎn)落在描畫(huà)出的線上，少數(shù)點(diǎn)分布于 線兩側(cè)，描出的線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是平滑的曲線線兩側(cè)，描出的線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是平滑的曲線 6.記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 要點(diǎn)三要點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來(lái)自彈簧的

7、重力，所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路應(yīng)該是本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來(lái)自彈簧的重力，所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路應(yīng)該是 盡可能減小彈簧自重的影響：盡可能減小彈簧自重的影響： 1.一個(gè)方案是將彈簧穿過(guò)一根水平光滑的杠桿，在水平方向做實(shí)一個(gè)方案是將彈簧穿過(guò)一根水平光滑的杠桿，在水平方向做實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 2.另一個(gè)方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧，通過(guò)減小讀數(shù)的相另一個(gè)方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧，通過(guò)減小讀數(shù)的相 對(duì)誤差來(lái)提高實(shí)驗(yàn)的精確度對(duì)誤差來(lái)提高實(shí)驗(yàn)的精確度 3.利用計(jì)算機(jī)及傳感器技術(shù)，將彈簧水平放置，且一端固定在傳利用計(jì)算機(jī)及傳感器技術(shù)，將彈簧水平放置，且一端固定在傳 感器上，傳感器與電腦相連，對(duì)彈簧施加變化的作用力感器上，傳感

8、器與電腦相連，對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或推力拉力或推力)時(shí)，時(shí)， 電腦上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象電腦上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象(如圖乙所示如圖乙所示)，分析圖象，分析圖象 得出結(jié)論得出結(jié)論 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (1)在在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的 是是() A彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度 B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位 置且處于平衡狀態(tài)置且處于平

9、衡狀態(tài) C用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量 D用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力 與伸長(zhǎng)量之比相等與伸長(zhǎng)量之比相等 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (2)某同學(xué)做某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧 平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直，再把彈簧豎直 懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)

10、度L，把，把LL0作為彈簧的伸作為彈簧的伸 長(zhǎng)量長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線可能是，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線可能是 圖中的圖中的() RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 解析解析本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，還有用圖象法本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，還有用圖象法 來(lái)描述彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系來(lái)描述彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系 (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過(guò)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過(guò) 增減鉤碼的數(shù)目來(lái)改變對(duì)彈簧的拉力，以探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，增

11、減鉤碼的數(shù)目來(lái)改變對(duì)彈簧的拉力，以探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系， 并且拉力和重力平衡，所以選并且拉力和重力平衡，所以選A、B. (2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量 x0，所以選，所以選C. 答案答案(1)AB(2)C RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P32) 題型一題型一數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 例例1利用如下圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)所利用如下圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)所 用的鉤碼每只的質(zhì)量為用的鉤碼每只的質(zhì)量為30 g實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈

12、簧的自然長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng) 度，再將度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)加掛在彈簧下端，穩(wěn)定后依次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總個(gè)鉤碼逐個(gè)加掛在彈簧下端，穩(wěn)定后依次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總 長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在表中長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在表中(彈力始終未超過(guò)彈性限度，取彈力始終未超過(guò)彈性限度，取g10 m/s2) 記錄數(shù)據(jù)組記錄數(shù)據(jù)組123456 鉤碼總質(zhì)量鉤碼總質(zhì)量(g)0306090120150 彈簧總長(zhǎng)彈簧總長(zhǎng)(cm)6.007.118.209.3110.4011.52 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (1)在下圖坐標(biāo)系中作出彈簧彈力大小在下圖坐標(biāo)系中作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)度跟彈簧總長(zhǎng)

13、度x之間的函數(shù)之間的函數(shù) 關(guān)系的圖線關(guān)系的圖線 (2)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m.(保留兩位有效保留兩位有效 數(shù)字?jǐn)?shù)字) RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 答案答案(1)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(2)27 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 題型二題型二拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 例例2(2011哈爾濱月考哈爾濱月考)17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性 限度內(nèi)，彈簧的形變量與彈力成正比，這就是著名的胡克定律，受此啟限度內(nèi)，彈簧的形變量與彈力成正比，這就是著名的胡克定律，受此啟 發(fā)，一組同學(xué)研

14、究發(fā)，一組同學(xué)研究“金屬線材伸長(zhǎng)量與拉力的關(guān)系金屬線材伸長(zhǎng)量與拉力的關(guān)系”的探究過(guò)程如下：的探究過(guò)程如下： () A有同學(xué)認(rèn)為：橫截面為圓形的金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)，有同學(xué)認(rèn)為：橫截面為圓形的金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)， 其伸長(zhǎng)量與拉力成正比，與截面半徑成反比其伸長(zhǎng)量與拉力成正比，與截面半徑成反比 B他們準(zhǔn)備選用一些他們準(zhǔn)備選用一些“由同種材料制成的不同長(zhǎng)度、不同半徑由同種材料制成的不同長(zhǎng)度、不同半徑 的線材的線材”作為研究對(duì)象，用測(cè)距儀、傳感器等儀器測(cè)量線材的伸長(zhǎng)量隨作為研究對(duì)象，用測(cè)距儀、傳感器等儀器測(cè)量線材的伸長(zhǎng)量隨 拉力變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)拉力變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè) RJRJ版版

15、 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) C通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得如下數(shù)據(jù)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得如下數(shù)據(jù)： D.同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，對(duì)他們的假設(shè)進(jìn)行了補(bǔ)同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，對(duì)他們的假設(shè)進(jìn)行了補(bǔ) 充、完善充、完善 (1)上述科學(xué)探究活動(dòng)中，屬于上述科學(xué)探究活動(dòng)中，屬于“制定計(jì)劃制定計(jì)劃”和和“搜集證據(jù)搜集證據(jù)”的環(huán)的環(huán) 節(jié)分別是節(jié)分別是_、_. (2)請(qǐng)根據(jù)上述過(guò)程分析他們的假設(shè)是否全部正確？若有錯(cuò)誤或不請(qǐng)根據(jù)上述過(guò)程分析他們的假設(shè)是否全部正確？若有錯(cuò)誤或不 足，請(qǐng)給予修正足，請(qǐng)給予修正_. 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 拉力拉力 伸長(zhǎng)伸長(zhǎng) 直徑直徑 250 N500 N750 N1000 N 1 m

16、2.52 mm0.4 mm 0.8 mm 1.2 mm 1.6 mm 2 m2.52 mm0.8 mm 1.6 mm 2.4 mm 3.2 mm 1 m3.57 mm0.2 mm 0.4 mm 0.6 mm 0.8 mm RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 嘗試解答嘗試解答(1)確定研究對(duì)象，選取實(shí)驗(yàn)器材屬確定研究對(duì)象，選取實(shí)驗(yàn)器材屬“制定計(jì)劃制定計(jì)劃”故故B 屬于屬于“制定計(jì)劃制定計(jì)劃”；實(shí)驗(yàn)過(guò)程，測(cè)量數(shù)據(jù)屬；實(shí)驗(yàn)過(guò)程，測(cè)量數(shù)據(jù)屬“搜集證據(jù)搜集證據(jù)”，此過(guò)程對(duì)應(yīng)，此過(guò)程對(duì)應(yīng) C.研究伸長(zhǎng)量研究伸長(zhǎng)量x與拉力與拉力F、長(zhǎng)度、長(zhǎng)度L、直徑、直徑D的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，的

17、關(guān)系時(shí)，采用控制變量法， 比如長(zhǎng)度、直徑不變，再研究伸長(zhǎng)量與力的關(guān)系，這種方法稱為控制變比如長(zhǎng)度、直徑不變，再研究伸長(zhǎng)量與力的關(guān)系，這種方法稱為控制變 量法這是物理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要研究方法量法這是物理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要研究方法 (2)他們的假設(shè)不是全部正確在彈性限度內(nèi)，金屬絲的伸長(zhǎng)量與他們的假設(shè)不是全部正確在彈性限度內(nèi)，金屬絲的伸長(zhǎng)量與 拉力成正比，與截面半徑的平方成反比，還與金屬絲的長(zhǎng)度成正比拉力成正比，與截面半徑的平方成反比，還與金屬絲的長(zhǎng)度成正比 答案答案(1)BC(2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究

18、中的應(yīng)用 任何探究性實(shí)驗(yàn)都應(yīng)遵循科學(xué)探究的七大要素，即提出問(wèn)題、猜任何探究性實(shí)驗(yàn)都應(yīng)遵循科學(xué)探究的七大要素，即提出問(wèn)題、猜 想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、 評(píng)估、交流與合作而在以實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行考查時(shí)，可選取其中的一評(píng)估、交流與合作而在以實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行考查時(shí)，可選取其中的一 個(gè)或幾個(gè)要素進(jìn)行考查，本題即選取了其中的三個(gè)要素來(lái)考查學(xué)生對(duì)科個(gè)或幾個(gè)要素進(jìn)行考查，本題即選取了其中的三個(gè)要素來(lái)考查學(xué)生對(duì)科 學(xué)探究過(guò)程的理解在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若涉及多變量問(wèn)題，常采用控制變學(xué)探究過(guò)程的理解在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若涉及多變量

19、問(wèn)題，常采用控制變 量法，這是中學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常使用的方法，同學(xué)們對(duì)本法應(yīng)熟記于心量法，這是中學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常使用的方法，同學(xué)們對(duì)本法應(yīng)熟記于心 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P33) 1(2011臨沂模擬臨沂模擬)如圖如圖(甲甲)所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，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(拉力或壓力拉力或壓力)時(shí)，在電時(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(乙乙)所所 示則

20、下列判斷正確的是示則下列判斷正確的是() RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) A彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比 B彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比 C該彈簧的勁度系數(shù)是該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/m D該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變?cè)搹椈墒艿椒聪驂毫r(shí)，勁度系數(shù)不變 答案答案BCD RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 2(2011承德模擬承德模擬)某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系， 并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)

21、k.做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然 后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指 針恰好落在刻度尺上當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作針恰好落在刻度尺上當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0， 彈簧下端掛一個(gè)彈簧下端掛一個(gè)50 g的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端；彈簧下端 掛兩個(gè)掛兩個(gè)50 g的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；掛七個(gè)；掛七個(gè)50 g 的鉤碼時(shí)，指針指示的

22、刻度數(shù)值記作的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7. RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (1)如表中記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的如表中記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記 錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是_和和_ 測(cè)量記錄表：測(cè)量記錄表： (2)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中，L3和和L7兩個(gè)值還沒(méi)有測(cè)定，請(qǐng)你根據(jù)圖將這兩個(gè)測(cè)量?jī)蓚€(gè)值還沒(méi)有測(cè)定，請(qǐng)你根據(jù)圖將這兩個(gè)測(cè)量 值填入記錄表中值填入記錄表中 代表符號(hào)代表符號(hào)L0L1L2L3L4L5L6L7 刻度數(shù)值刻度數(shù)值 /cm 1.703.405.108.6010.312.1 RJRJ

23、版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (3)為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一 求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：d1L4L06.90 cm，d2L5L16.9 0 cm，d3L6L27.00 cm.請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：d4_ _ cm. (4)根據(jù)以上差值，可以求出每增加根據(jù)以上差值，可以求出每增加50 g鉤碼，彈簧平均伸長(zhǎng)量鉤碼，彈簧平均伸長(zhǎng)量L. L用用d1、d2、d3、d4表示的式子為：表示的式子為：L_，代入數(shù)據(jù)解得，代入數(shù)據(jù)解得L _ cm. (5)計(jì)算彈

24、簧的勁度系數(shù)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m. RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 3在在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的的 實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了水實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了水 平向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將平向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5 個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度 (1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把有一個(gè)同

25、學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中， 請(qǐng)作出請(qǐng)作出FL圖線圖線 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0_ cm，勁度系數(shù)，勁度系數(shù)k_ _ N/m. (3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)的表格數(shù)據(jù)的表格(不必填寫(xiě)其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù)不必填寫(xiě)其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù)) (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較 優(yōu)點(diǎn)在于：優(yōu)點(diǎn)在于：_ _. 缺點(diǎn)

26、在于：缺點(diǎn)在于：_ _. RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 解析解析(1)用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，如圖所示：用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，如圖所示： (2)彈簧的原長(zhǎng)彈簧的原長(zhǎng)L0即為彈力為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，由圖象可知，即為彈力為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，由圖象可知，L05 10 2 m 5 cm. 勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，k20 N/m. RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (3)記錄數(shù)據(jù)的表格如下表：記錄數(shù)據(jù)的表格如下表： (4)(4)優(yōu)點(diǎn)是：避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；優(yōu)點(diǎn)是：避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；

27、 缺點(diǎn)是：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤缺點(diǎn)是：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤 差差 答案答案(1)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(2)520(3)(4)見(jiàn)解析見(jiàn)解析 次數(shù)次數(shù)1 12 23 34 45 56 6 彈力彈力F F/N/N 彈簧的長(zhǎng)度彈簧的長(zhǎng)度 L L/ /1010 2 2m m RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 4(2012安徽省省城名校聯(lián)考安徽省省城名校聯(lián)考)某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所某同學(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：一輕彈簧一端固定于某一深度為學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h0.25m、 且開(kāi)

28、口向右的小筒中且開(kāi)口向右的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi)沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi))，如圖甲，如圖甲 所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出距筒口右端彈簧的長(zhǎng)度所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出距筒口右端彈簧的長(zhǎng)度l， 現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)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)改變掛鉤碼的個(gè)和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過(guò)改變掛鉤碼的個(gè) 數(shù)來(lái)改變數(shù)來(lái)改變l，作出，作出Fl變化的圖線如圖乙所示變化的圖線如圖乙所示 RJRJ版版 物理物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí)新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) (1)由此圖線可得出的結(jié)論是由此圖線可得出的結(jié)論是_； (2)彈簧的勁度系數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)

29、為_(kāi)N/m，彈簧的原長(zhǎng)，彈簧的原長(zhǎng)l0_m； (3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點(diǎn)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點(diǎn) 在于：在于：_； 缺點(diǎn)在于：缺點(diǎn)在于：_. 解析解析設(shè)彈簧原長(zhǎng)為設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l0，由圖可知，彈簧伸長(zhǎng)量可表示為，由圖可知，彈簧伸長(zhǎng)量可表示為hll 0，由胡克定律可得 ，由胡克定律可得Fk(hll0)，F(xiàn)l圖線斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，圖線斜率表示彈簧的勁度系數(shù)， k100N/m.Fl圖線在縱軸截距表示圖線在縱軸截距表示l0時(shí)時(shí)F10N，代入，代入Fk(hll 0)，解得彈簧的原長(zhǎng) ，解得彈簧的原長(zhǎng)l00.15m. 答案答案(1)在彈性限度內(nèi)，在彈性限度內(nèi)， 彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比 (2)1000.15 (3)避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差 RJRJ版版 物理物理