實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平行四邊形定則和胡克定律

1、講義編號(hào)： 2.5實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證平行四邊形法則 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 知識(shí)梳理一、驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則2實(shí)驗(yàn)原理 等效法：使一個(gè)力F的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作用 都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到某點(diǎn)，所以一個(gè)力F就是這兩個(gè)力F1和F2的合力，作出力F的圖示，如圖所示 平行四邊形法：根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示 驗(yàn)證：比較F和F的大小和方向是否相同，若有誤差允許的范圍內(nèi)相同，則驗(yàn)證了力的平行四邊形定則3實(shí)驗(yàn)器材 方木板、白紙，彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)，橡皮條，細(xì)繩套(兩個(gè))，三角板，刻度尺，圖釘(幾個(gè)) 4實(shí)驗(yàn)步驟

2、用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上 用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下 O 點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩的方向 用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線 ，此對(duì)角線即為合力F的圖示只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只

3、彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F的圖示 比較力F與平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同 改變兩個(gè)力F1和F2的大小和夾角，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次5實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°100°之間為宜 讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行，并使細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直線上，避免彈簧與測(cè)力計(jì)外套、彈簧測(cè)力計(jì)的限位卡之間有摩擦讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)刻度，在合力不超出量程及橡皮條在彈性限度內(nèi)的前提下，測(cè)量數(shù)據(jù)盡量大一些細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向不要直接沿細(xì)繩方向

4、畫直線，應(yīng)在細(xì)繩兩端畫兩個(gè)射影點(diǎn)取掉細(xì)繩后，連直線確定力的方向 以調(diào)零后的彈簧測(cè)力計(jì)的兩掛鉤互鉤后對(duì)拉，讀數(shù)相同為宜 在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些6實(shí)驗(yàn)誤差分析 讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視刻度尺，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄 作圖誤差減少作圖誤差的方法：作圖時(shí)兩力的對(duì)邊一定要平行兩個(gè)分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差F就越大，所以實(shí)驗(yàn)中不要把F1、F2間的夾角取得太大二、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 學(xué)會(huì)用列表法和圖象法處理

5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 培養(yǎng)用所學(xué)知識(shí)探究物理規(guī)律的能力 2實(shí)驗(yàn)原理 在豎直懸掛的輕彈簧下端懸掛鉤碼，平衡時(shí)彈力大小等于鉤碼的重力用刻度尺量出彈簧的伸長(zhǎng)量，改變鉤碼數(shù)量，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)，就可以定量地找出彈力與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系3實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、毫米刻度尺、被探究彈簧、鉤碼(幾個(gè))、坐標(biāo)紙、三角板、重垂線、鉛筆 . 4實(shí)驗(yàn)步驟 將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)如圖所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)并測(cè)出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里.1 2 3 4 5 6 7 F/N l/cm x/cm 改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次

6、以彈力為縱坐標(biāo)，以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描點(diǎn)5數(shù)據(jù)處理列表分析：分析列表中彈簧的拉力F與對(duì)應(yīng)彈簧的伸長(zhǎng)量x的關(guān)系，可以先考慮F和x的乘積關(guān)系，再考慮F和x的比值關(guān)系，也可以考慮F和x2關(guān)系或F和關(guān)系等結(jié)論：為常數(shù)，即Fkx. 圖象分析：利用表格中對(duì)應(yīng)的F和x，作出Fx圖象，此圖象為過(guò)原點(diǎn)直線(如圖所示)，即F和x成正比例關(guān)系6誤差分析 本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之一是由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，可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度 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 描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確7注意事項(xiàng)

7、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 彈簧下端增加鉤碼時(shí)，注意不要超過(guò)彈簧的限度 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)L及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同，明確三者之間的關(guān)系 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8實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 上述實(shí)驗(yàn)中彈簧豎直，其重力對(duì)彈簧的形變量有一定影響，且人為處理彈力大小F和彈簧伸長(zhǎng)x誤差較大 .若能按以下方式，誤差將明顯降低將彈簧水平放置，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(拉力或推力)時(shí)，電腦上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象(如

8、圖所示)，分析圖象得出結(jié)論典型例題考點(diǎn)1.理解平行四邊形定則的原理，合力安排實(shí)驗(yàn)步驟，科學(xué)的記錄，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【例1】在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，(1)除已有的器材(方木板、白紙、彈簧秤、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外，還必須有_和_(2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須()A每次將橡皮條拉到同樣的位置B每次把橡皮條拉直C每次準(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)D每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向(3)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么？(4)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩結(jié)點(diǎn)的位置圖中_是力F1與F2的合力的理論值；_

9、是力F1與F2的合力的實(shí)驗(yàn)值通過(guò)把_和_進(jìn)行比較，驗(yàn)證平行四邊形定則【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材要求可知，還必須有橡皮條和三角板(用來(lái)作平行四邊形)；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理知(2)的正確答案為A；(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意：選用彈性小的細(xì)繩；橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤的軸應(yīng)在同一平面上，且與板面平行貼近等；(4)F，F(xiàn)，F(xiàn)，F(xiàn).在本實(shí)驗(yàn)中，按照平行四邊形定則作出的合力為F1和F2的合力的理論值，而用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)測(cè)出的力為F1和F2的合力的實(shí)驗(yàn)值變式探究1(2009·山東高考)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘

10、子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如右圖所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物(1)為完成實(shí)驗(yàn)，下列操作中必需的是_a測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度d記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_.【解析】(1)必需測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)和懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度，這樣才能確定橡皮筋的伸長(zhǎng)量，確定各力的大小，還需記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置，同時(shí)記下三條橡皮筋所在的方向，以便確定各拉力的方向，根據(jù)平行四邊形定則作出合力的圖示因此，必需的操作是b、c

11、、d.(2)改變條件再次驗(yàn)證可采用更換不同的小重物的方法 【答案】(1)bcd(2)更換不同的小重物考點(diǎn)2.探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的注意事項(xiàng)與數(shù)據(jù)處理【例2】(1)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是()A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置且處于平衡狀態(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，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”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)L0，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)

12、度L，把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖中的()【解析】本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，還有用圖象法來(lái)描述彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系 (1)本實(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，以改變對(duì)彈簧的拉力，來(lái)探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，所以選A、B.(2)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x>0，所以選C. 【答案】(1)AB(2)C變式探究2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)k.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

13、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L0；彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7.(1)下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是_和_測(cè)量記錄表：代表符號(hào)L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 刻度數(shù)值/cm1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 (2)實(shí)驗(yàn)中，L3和L7兩個(gè)值還沒(méi)有測(cè)定，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入記錄表中(3)為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)

14、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： d1L4L06.90cm，d2L5L16.90cm，d3L6L27.00cm.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50g砝碼時(shí)彈簧平均伸長(zhǎng)量L.L用d1、d2、d3、d4表示的式子為：L_，代入數(shù)據(jù)解得L_cm.(5)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(g取9.8m/s2)【解析】(1)通過(guò)對(duì)6個(gè)值的分析可知記錄有誤的是L5、L6.(2)用最小刻度是毫米的刻度尺測(cè)量時(shí)，正確讀數(shù)并記錄到毫米的下一位，即L36.85cm，L714.05cm.(3)利用逐差法并結(jié)合已求差值可知第四個(gè)差值 d4L7L314.05cm6.85

15、cm7.20cm.(4)每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量L，Lcm1.75cm.(5)根據(jù)Fk·L，又Fmg所以kN/m28N/m.【答案】(1)L5L6(2)6.85(6.846.86)14.05(14.0414.06)(3)L7L37.20(7.187.22)(4)1.75(5)28考點(diǎn)3.控制變量法在探究性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用【例3】經(jīng)過(guò)納米級(jí)結(jié)構(gòu)處理過(guò)的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會(huì)發(fā)生很多變化，如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加，對(duì)光的反射能力會(huì)變得非常低，熔點(diǎn)會(huì)大大降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)現(xiàn)有一種納米合金絲，欲測(cè)定出其伸長(zhǎng)量x與所受拉力F、長(zhǎng)度L、截面直徑D的關(guān)系(1)測(cè)量上述物理量需

16、要的主要器材是_、_、_等(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請(qǐng)寫出x與F、L、D間的關(guān)系式：x_.(若用到比例系數(shù)，可用k表示)長(zhǎng)度L/cm 拉力F/N伸長(zhǎng)量x/cm直徑D/mm 50.0 100.0 200.0 5.00 0.04 0.20 0.40 0.80 10.00 0.040 0.40 0.80 1.60 5.00 0.080 0.10 0.20 0.40 (3)在研究并得到上述關(guān)系的過(guò)程中，主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是_(只需寫出一種)(4)若有一根合金絲的長(zhǎng)度為20cm，截面直徑為0.200mm，使用中要求其伸長(zhǎng)量不能超過(guò)原長(zhǎng)的百分之一，那么這根合金絲能承受的最大拉力為

17、_N. 【解析】(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小，用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量直徑 (2)用題目所給的數(shù)據(jù)分析可知：當(dāng)力、直徑一定時(shí)，伸長(zhǎng)量與長(zhǎng)度成正比；當(dāng)力、長(zhǎng)度一定時(shí)，伸長(zhǎng)量與直徑成反比；當(dāng)長(zhǎng)度、直徑一定時(shí)，伸長(zhǎng)量與力成正比所以有：x(取一組數(shù)據(jù)驗(yàn)證，式中的系數(shù)不為零)(3)研究伸長(zhǎng)量x與拉力F、長(zhǎng)度L、直徑D的關(guān)系時(shí)，可以先控制某兩個(gè)量不變，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(4)代入表中數(shù)據(jù)把式中的k求出，再代入已知數(shù)據(jù)，可求得最大拉力k3.2×108m/NFmN62.5N.【答案】(1)彈簧測(cè)力計(jì)刻度尺螺旋

18、測(cè)微器(2)(3)控制變量法(4)62.5鞏固訓(xùn)練1在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指()A彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧被拉長(zhǎng)B固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變D使橡皮條在同一方向上伸長(zhǎng)到同一位置 【解析】合力與分力之間是等效替代關(guān)系，所以在實(shí)驗(yàn)中的作用效果相同是指橡皮條的伸長(zhǎng)量相同且伸長(zhǎng)到同一位置 【答案】D2某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要步驟是：()A在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C用兩個(gè)彈

19、簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；D按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F；E只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；F比較F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中：(1)有重要遺漏的步驟的序號(hào)是_和_；(2)遺漏的內(nèi)容分別是_和_ 【解析】根據(jù)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C、E.在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說(shuō)明是

20、否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O.【答案】(1)CE(2)C中未記下兩條細(xì)繩的方向E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O3下列關(guān)于“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是()A實(shí)驗(yàn)中F的具體數(shù)值必須計(jì)算出來(lái)B如果沒(méi)有測(cè)出彈簧原長(zhǎng)，用彈簧長(zhǎng)度L代替x，F(xiàn)L也是過(guò)原點(diǎn)的一條直線C利用Fx直線可求出k值D實(shí)驗(yàn)時(shí)要把所有點(diǎn)連到線上，才能探索得到真實(shí)規(guī)律【解析】該實(shí)驗(yàn)研究彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系，可以用一個(gè)鉤碼的重力作為彈力的單位，因此彈力F的具體數(shù)值沒(méi)必要計(jì)算出來(lái)，A錯(cuò)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知Fx(伸長(zhǎng)量)是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一直線，而用L代替x后則FL圖線不過(guò)原點(diǎn)，故B錯(cuò)Fx圖線關(guān)系顯示，就是勁度系

21、數(shù)k，故C對(duì)實(shí)驗(yàn)中有的數(shù)據(jù)可能存在較大誤差，所以做圖時(shí)可以舍去，不必連到線上，故D錯(cuò) 【答案】C4做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟如下：()A以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)；B記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度L0；C將鐵架臺(tái)固定于桌子上(也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重)，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺；D依次在彈簧下端掛上2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系式首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行則

22、考慮二次函數(shù)；F解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G整理儀器請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)：_. 【答案】CBDAEFG 課后作業(yè)1下列列出的措施中，有利于提高本實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的是()A橡皮條彈性要好，拉到O點(diǎn)時(shí)，拉力應(yīng)適當(dāng)大些B兩個(gè)分力F1和F2間的夾角要盡量大些C拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩套和彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)貼近且平行于木板面D拉橡皮條的繩要細(xì)，而且稍長(zhǎng)一些【解析】拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩套和彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)貼近且平行于木板面，可以避免摩擦，細(xì)繩套細(xì)一些且較長(zhǎng)一些，可以更好地確定拉力的方向；拉到O點(diǎn)時(shí)，拉力適當(dāng)大些可減小讀數(shù)誤差；F1和F2間夾角應(yīng)適中，夾角過(guò)大會(huì)使F1和F2的合力F的大小或方向出現(xiàn)

23、較大誤差，夾角過(guò)小會(huì)使F的方向出現(xiàn)偏差【答案】ACD2.如右圖所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)以下操作中錯(cuò)誤的是() A同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，O點(diǎn)位置允許變動(dòng)B實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度C實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)D實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間夾角應(yīng)取90°，以便于算出合力大小【解析】從橡皮條固定點(diǎn)到O點(diǎn)的連線，是合力的作用線方向，如果O點(diǎn)變動(dòng)

24、，那么合力的大小、方向都要變化，就不能驗(yàn)證力的平行四邊形定則，故A錯(cuò)誤；C選項(xiàng)中，因一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)已拉到最大量程，再通過(guò)另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條到O點(diǎn)時(shí)，第一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)可能超過(guò)最大量程，造成損壞，或讀數(shù)不準(zhǔn)，故C錯(cuò)誤；互成角度的二力合成，是利用平行四邊形定則進(jìn)行合成的，兩個(gè)分力成任意角度都適用，不必成90°角，故D錯(cuò)誤【答案】ACD3在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于操作步驟先后順序，下列說(shuō)法正確的是()A先測(cè)量原長(zhǎng)，后豎直懸掛B先豎直懸掛，后測(cè)量原長(zhǎng)C先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響D先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重【解析】如果先測(cè)量原長(zhǎng)，則在后來(lái)豎直懸掛時(shí)由于彈簧

25、的自重使得長(zhǎng)度發(fā)生了變化從而引起了較大的誤差，即BD正確【答案】BD4.(2009·廣東理基)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示下列表述正確的是()Aa的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比【解析】圖象中的斜率表示勁度系數(shù)，可知a的勁度系數(shù)比b的大，B正確C錯(cuò)誤；與l軸的截距表示原長(zhǎng)，則a的原長(zhǎng)比b的短，A錯(cuò)誤由圖象知D錯(cuò)誤【答案】B5(2010·高考天津卷)在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩實(shí)驗(yàn)

26、時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說(shuō)法是正確的()A將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可B將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度D將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置(2)同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是()A兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些【答案】(1)BD(2)BD6(2011·廣東湛江調(diào)研)在做驗(yàn)證力的平行四邊形定則的

27、實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法中正確的是()A用兩只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，兩細(xì)繩之間的夾角必須為90°，以便求出合力的大小B用兩只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，結(jié)點(diǎn)的位置必須與用一只彈簧秤拉時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置重合C若用兩只彈簧秤拉時(shí)合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時(shí)拉力的圖示F不完全重合，說(shuō)明力的合成的平行四邊形定則不一定是普遍成立的D同一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，結(jié)點(diǎn)O的位置允許變動(dòng)【解析】理論上，細(xì)繩之間的夾角是任意的，不需要計(jì)算，可以用彈簧秤和量角器測(cè)量力的大小和方向，A錯(cuò)誤；前后兩次結(jié)點(diǎn)的位置相同，力的作用效果才相同，B正確，D錯(cuò)誤；由于測(cè)量和作圖存在誤差，F(xiàn)和F的方向不一定重合，實(shí)驗(yàn)可以證明，在誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形定則

28、總是成立的，C錯(cuò)誤【答案】B7有同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”，在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問(wèn)題：(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀()A鉤碼的個(gè)數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個(gè)數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個(gè)數(shù)N1N2N34D鉤碼的個(gè)數(shù)N13，N24，N35(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是()A標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子方向B量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度C用量角器量出三根繩子之間的夾角D用天平測(cè)出

29、鉤碼的質(zhì)量(3)在作圖時(shí)，你認(rèn)為下圖中_是正確的(填“甲”或“乙”)【解析】(1)A組中N1N22時(shí)，只有當(dāng)兩力同向時(shí)，其合力才為4，顯然是無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)的，其余的三組均可以滿足三力平衡(2)三力的大小可以直接用鉤碼的個(gè)數(shù)代替，故無(wú)需測(cè)出其質(zhì)量，故只要記下結(jié)點(diǎn)O的位置及三力的方向即可(3)F3顯然應(yīng)該是豎直向下的，根據(jù)F1、F2所作出的平行四邊形的對(duì)角線因?yàn)檎`差的原因不一定嚴(yán)格地豎直向上和F3平衡【答案】(1)BCD(2)A(3)甲8(2011·湖北武漢)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k.當(dāng)掛在彈簧下端的砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測(cè)出彈簧受到的拉力F與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度L(彈簧始終

30、在彈性限度內(nèi))，列表記錄如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)iFi(N)Li(cm)10.4960.2020.9861.6031.4763.0541.9664.6552.4566.1062.9467.55因?yàn)橹鸩罘ǔＳ糜谔幚碜宰兞康乳g距變化的數(shù)據(jù)組，所以小組一成員用逐差法處理數(shù)據(jù)，具體如下：將表中第三列相鄰的兩項(xiàng)求差，得出彈簧伸長(zhǎng)量LLiLi1每個(gè)L都是與相同的拉力F0.49N相對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量，求出L的平均值cm1.47cm，故彈簧的勁度系數(shù)為k0.333N/cm.(1)該成員在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中存在的問(wèn)題是：_；(2)請(qǐng)你用逐差法處理表格中的數(shù)據(jù)，盡量精確計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k_N/cm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【解析】

31、(1)見(jiàn)答案(2)由逐差法得，L1.494cm，故彈簧的勁度系數(shù)為k0.328N/cm.【答案】(1)只利用了L1和L6兩個(gè)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致誤差較大(或未利用L2、L3、L4、L5，導(dǎo)致誤差較大)(2)0.3289為了探求彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系，某同學(xué)選了A、B兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線的原因是_彈簧B的勁度系數(shù)為_若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧_(填“A”或“B”)【解析】在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力和伸長(zhǎng)量成正比，圖象后半部分不成正比，說(shuō)明超過(guò)了彈簧的彈性限度；由圖象可知，k1

32、00N/m；精確度高，說(shuō)明受較小的力就能讀出對(duì)應(yīng)的形變量，因此選A.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)100N/m(3)A10(2010·合肥市質(zhì)檢)幾個(gè)同學(xué)合作用如圖甲所示裝置探究“彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”，他們先讀出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度(圖中標(biāo)尺等分刻度只是示意圖)，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，依次讀出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下(彈簧彈力始終未超過(guò)彈性限度，重力加速度g9.8m/s2)：砝碼質(zhì)量m/g050100150200250標(biāo)尺刻度x/102m6.008.0210.0013.1214.1015.92(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧

33、指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與砝碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線(2)概括作出的關(guān)系曲線，可以求得這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為_N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)從裝置示意圖可看出，彈簧不掛砝碼時(shí)，刻度尺的“0”刻度與彈簧的上端沒(méi)有對(duì)齊，這對(duì)準(zhǔn)確測(cè)出勁度系數(shù)是否有影響？_(填“有影響”或“無(wú)影響”)【解析】(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)作圖法作出圖象，因13.12×102m的點(diǎn)偏離直線太遠(yuǎn)應(yīng)舍去(2)根據(jù)第(1)問(wèn)所得圖象，結(jié)合胡克定律可知，求出圖象的斜率的倒數(shù)，就是彈簧的勁度系數(shù)k，做題時(shí)要注意單位的換算(3)求彈簧的勁度系數(shù)時(shí)，需要用到的是彈簧長(zhǎng)度的差值，與刻度尺的“0”刻度和彈簧的上端有沒(méi)有對(duì)齊無(wú)關(guān)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響【答案】(1)如下圖所示(2)24.5(24.525.0均可)(3)無(wú)影響11.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木