2019屆高三物理一輪復習導學案(3)

1、2019 屆高三物理一輪復習導學案二、相互作用（4）【課 題】探究彈力與彈簧伸長量的關系和驗證力的平行四邊形定則【導學內(nèi)容】一、探究彈力與彈簧伸長量的關系實驗目的：探索彈力與彈簧伸長的定量關系，并學習所用的科學方法。實驗原理：彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等。這樣彈力的大小 可以通過測定外力而得出（可以用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力）；彈簧的伸長可 用直尺測出。多測幾組數(shù)據(jù)，用列表或作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長的定量關系。 實驗器材：彈簧（不同的多根）、直尺、砝碼。實驗步驟：彈簧的彈力用F來表示，彈簧原長（自然長度）用Lo來表示，彈簧現(xiàn)長用L來表示，彈簧的伸長用x來表示

2、，則x=L - L。1用直尺測出彈簧的原長Lo；2如圖所示，將彈簧一端固定，另一端掛上砝碼（鉤碼），待彈簧平衡后，記錄下彈簧的長度及砝碼的重量。然后改變砝碼的質(zhì)量，再讀出幾組數(shù)據(jù)；3將數(shù)據(jù)記錄在表格中：4.根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出Fx圖象；（以F為縱軸，以x為橫軸）5.探索結(jié)論：按照Fx圖象中各點的分布與走向，嘗試做出一條平滑的曲線（包括 直線）。所畫的點不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。 嘗試寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試Fx是否為一次函數(shù)。二、驗證力的平行四邊形定則實驗目的：驗證力的合成的平行四邊形定則。實驗原理：此實驗是要用互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的效果（即：使橡

3、皮條 在某一方向伸長一定的長度），看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在 實驗誤差允許范圍內(nèi)相等。實驗器材：木板一塊、白紙、圖釘若干、橡皮條一段、細繩、彈簧秤兩個、三角板、刻度尺、 量角器。忡felt J禪力F01L=工L，rL2Xi= LE LpFL3囲=*也=匚一Ft=*z? L| LgF* =實驗步驟：1用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。2.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，用兩條細繩套結(jié)在 橡皮條的另一端。3.用兩個彈簧秤分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O（如圖所示）。4.用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩條細繩套的方向， 并記錄彈簧秤 的

4、讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個彈簧秤的拉力F1和F2的圖示， 板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F。5.只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置 簧秤的讀數(shù)和細繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從F的圖示。6.比較F與用平行四邊形定則求得的合力F,在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。7.改變兩個分力F1和F2的大小和夾角。再重復實驗兩次，比較每次的F與F是否在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等。注意事項：1.用彈簧秤測拉力時，應使拉力沿彈簧秤的軸線方向，橡皮條、彈簧秤和細繩套應 位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。2.同一次實驗中，橡皮條拉長后的結(jié)點位置【典型剖析】例1（合肥市2019年教學質(zhì)量檢測一14.

5、） 幾個同學合作如圖甲所示裝置探究“彈力和彈簧伸長的關系”，彈簧的上端與標尺的零 刻度對齊，他先讀出不掛鉤碼時彈簧下端指 針所指的標尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤 碼，并逐個增加鉤碼，依次讀出指針所指的 標尺刻度。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）鉤碼質(zhì)量m/g0306090120標尺刻度x/102m6.007.158.349.4810.64（1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標紙上作出彈簧指針的標尺刻度 的關系曲線。（2）作出的圖線與軸交點的縱坐標值的物理意義是 _利用刻度尺和三角0,記下彈0點起做出這個彈簧秤的拉力O必須保持不變。圖甲x與鉤碼質(zhì)量m這種

6、規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)k=_N/m（保留三位有效數(shù)字）。例2 （08孝感一中屆高三期中檢測）某同學做 驗證力的平行四邊形定則”實驗中，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，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細 繩的另一端系著繩套。C.用兩個彈簧秤分別勾住繩套，互成角度的拉橡皮條，使橡皮條拉長，結(jié)點到達某 一位置0,記錄下0點的位置，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)。D.按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力Fi和F2的圖示，并用平行 四邊形定則求出合力F;E.只用一只彈簧秤，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的

7、示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F，的圖示。F.比較力F，和F的大小和方向，看他們是否相同，得出結(jié)論。上述步驟中：有重要遺漏的步驟的序號是 _和_遺漏的內(nèi)容分別是：_和_。例4（無錫市題：猜想與假設，交流與合作等，一位同學在學習了滑動摩擦力之后，認為滑動摩擦力的大小可能與兩 物體接觸面積的大小有關，于是他通過實驗探究這個問題。（1）這位同學認為，滑動摩擦力的大小與兩物體的面積的大小成正比，這屬于上述 科學探究的_ 環(huán)節(jié)。（2）這完成本實驗，需要自己制做木塊，他制做的木塊應是下列選項中的 _A各面粗糙程度相同的正方體B各面粗糙程度不同的正方體C.各面粗糙程度相同。長寬高各不相同的長方體

8、D.各面粗糙程度不相同，長寬高各不相同的長方體例3（無錫市08屆高三基礎測試） 在驗證 力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示， 其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細 繩的結(jié)點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上 根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。1圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿向的是_2本實驗采用的科學方法是（A.理想實驗法B.等效替代法A0方C.控制變量法D.建立物理模型法科學探究活動通常包括以下幾個環(huán)節(jié)，提出問 進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、08屆高三基礎測試）制定計劃與設計實驗、（3）為了用彈簧測力計測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù) 仏甲、乙兩同學分別設計了如圖所示的實驗方案。為了用某

9、一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認為方案 _ 更易于操作。請簡述理由：若A和B的重力分別為100N和150N，當甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù) 為60N，b示數(shù)為110N，貝U A、B間的動摩擦因數(shù)為CFc【訓練設計】1、（07高三模擬）現(xiàn)要測定一根尼龍絲能承受的最大拉力F,手頭只有一個質(zhì)量為m的砝碼（已知Fmg和一個米 尺。請回答：（1）畫出實驗方案的示意圖；（2）其中需測量的物理量是 _;（3）尼龍絲能承受的最大拉力F的表達式是：2、 某同學在做驗證互成角度的兩力合成的平行四邊形定則的實驗時， 把橡皮條一端 固定， 另一端用A、B兩個彈簧秤同時拉著到達0點位置，此時兩彈簧秤的讀數(shù)分別 是FA=3.41 N和FB=4.18N，其位置記錄如圖（2）所示.倘若橡皮繩的活動端僅由 一個彈簧秤拉著， 也把它拉到0點位置，讀得彈簧秤的讀數(shù)為Fc=6.14 N，其位置如C.以1 cm表示1N，作力的圖示，用作圖法.求出FA、FB的合力大?。ㄒf明量值）、 和方向（只要圖示），并說明該實驗的結(jié)論.用作圖法求得FA、FB的合力大小為 _N;實驗結(jié)論是：_3、某同學用一個測力計、木塊和細