彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與彈力的關(guān)系

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與彈力的關(guān)系.精品文檔.要點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作技巧1.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是()A彈簧被拉伸時(shí)，能超出它的彈性限度B用懸掛砝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)量之比相等分析： (1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以需要研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過增減砝碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，來探索彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系，所以A錯(cuò)誤，B正確.由于彈簧自身的重力，所以彈簧在未懸掛砝碼時(shí)有一定的

2、伸長(zhǎng)量了，所以C錯(cuò)誤；不同的彈簧，進(jìn)度系數(shù)不同，D錯(cuò)誤故選B類型二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理1.某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。（1）將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在_方向（填“水平”或“豎直”）；（2）彈簧自然懸掛，待彈簧_時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表表：表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為_。由表可知所用刻度尺的最小長(zhǎng)度為_。（3）下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與_的差值（填“L0或L1”）。（4）由圖可知彈簧和的勁度系數(shù)為_N/m

3、；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2）。分析：彈簧自然懸掛，故是豎直放置；充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)公式F=kx可以計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k其中x為彈簧的形變量解答：解：（1）用鐵架臺(tái)，一定是豎直懸掛；（2）彈簧晃動(dòng)時(shí)測(cè)量無意義；（3）用毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度是要估讀到分度值的下一位，記錄數(shù)據(jù)的最后一位是估讀位，故數(shù)據(jù)L3記錄不規(guī)范，由表可知所用刻度尺的最小刻度為1mm；根據(jù)胡克定律公式F=kx，有k=4.9N/kg由表格得到，彈簧原長(zhǎng)為：L=25.35cm；掛砝碼盤時(shí)：Lx=27.35cm；根據(jù)胡克定律，砝碼盤質(zhì)量為：M=kg=0.01kg=10g；類型

4、三 創(chuàng)新拓展用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比，這就是著名的胡克定律這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長(zhǎng)為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的1/1000，由于這一拉力很大，桿又較長(zhǎng)，直接測(cè)試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試，通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下：（1）根據(jù)測(cè)試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系（2）在尋找上述關(guān)系中，你運(yùn)用了哪種科學(xué)研究方法？（1） 材料長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，伸長(zhǎng)量為x，拉力為

5、F，由測(cè)量數(shù)據(jù)可知當(dāng)S、F不變時(shí)，當(dāng)L、F不變時(shí)，當(dāng)L、S不變時(shí)，綜合得，改寫成函數(shù)式（其中k為比例系數(shù)）（2）運(yùn)用控制條件法（或控制變量法、單因子法、歸納法）課后作業(yè)1. 某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(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，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)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所示圖象中的() (解析：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C.）A在彈性限度內(nèi)該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變B彈力改變量與的彈簧長(zhǎng)度

6、的形變量成正比C該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD該彈簧在剪斷一半后勁度系數(shù)不變2.如圖甲所示，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)生的彈力的關(guān)系圖象，如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）分析：A、根據(jù)胡克定律可知：F=k（l-l0）=kx，即彈簧彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧長(zhǎng)度不成正比，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)A選項(xiàng)的論述可知B正確；C、在彈力與彈簧形變量圖象上，圖象的斜率表示勁度系數(shù)，由此可知該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m，故C錯(cuò)誤；D、由于圖象斜率不變，因此由實(shí)驗(yàn)可知該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變，故D正

7、確故選：BD3.某同學(xué)利用如圖（a）裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)（1）在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持_狀態(tài)（2）他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線，由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)x0=_cm，勁度系數(shù)k=_N/m（3）他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖（c）所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x=_cm解析：4. 某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測(cè)力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量露

8、出筒外彈簧的長(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)通過改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F，作出Fl圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k_N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0_cm(1) 200 N/m， 20 cm試題分析：根據(jù)胡克定律F與l的關(guān)系式為：F=k（l+h-l0）=kl+k（h-l0），從圖象中可得直線的斜率為2N/cm，截距為20N，故彈簧的勁度系數(shù)k=2N/cm=200N/m，由k（h-l0）=20N于是：l0=20cm5.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，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼。實(shí)驗(yàn)記錄了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出。（g=9.8m/s2）（1）作出m-l的關(guān)系圖線；（2）彈簧的勁度系數(shù)為_N/m。解析：6.（1）為了探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，李衛(wèi)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示圖象從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，而使圖象上端成曲線，圖象上端彎曲的原因是_這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別_N/m