2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件

1、實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系2學(xué)會(huì)利用圖象研究?jī)蓚€(gè)物理量之間的關(guān)系的方法二、實(shí)驗(yàn)原理1如圖1所示,在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長(zhǎng),平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等圖12用刻度尺測(cè)出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長(zhǎng)量x,建立坐標(biāo)系,以縱坐標(biāo)表示彈力大小F,以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長(zhǎng)量x,在坐標(biāo)系中描下實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的各組(x,F)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),用平滑的曲線連接起來,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖線,就可探究彈力大小和伸長(zhǎng)量間的關(guān)系三、實(shí)驗(yàn)器材輕質(zhì)彈簧(一根),鉤碼(一盒),刻度尺,鐵架臺(tái),重垂線,坐標(biāo)紙,三角板四、實(shí)驗(yàn)步驟1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

2、彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0,即原長(zhǎng)2如圖2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)出彈簧的總長(zhǎng)并計(jì)算鉤碼的重力,填寫在記錄表格里圖23改變所掛鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)上步的實(shí)驗(yàn)過程多次.12345F/NL/cmx/cm要點(diǎn)1數(shù)據(jù)處理1以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo),用描點(diǎn)法作圖連接各點(diǎn),得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線,如圖3所示圖3要點(diǎn)2誤差分析1由于彈簧原長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量的測(cè)量都不便于操作,故存在較大的測(cè)量誤差2由于彈簧自身的重力的影響造成誤差3當(dāng)未放重物時(shí),彈簧在自身重力的作用下,已經(jīng)有一個(gè)伸長(zhǎng)量,這樣在作圖線時(shí),圖線與x軸有一截距要點(diǎn)3注意事項(xiàng)1所掛

3、鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度2每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使在坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些,這樣作出的圖線精確3測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量,刻度尺要保持豎直并靠近彈簧,以免增大誤差4描點(diǎn)畫線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上,但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)5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)系及單位類型一實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)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),不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)例1C用直尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的

4、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【精講解析】彈簧的伸長(zhǎng)量是指彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧的原長(zhǎng),故C錯(cuò)誤；做實(shí)驗(yàn)時(shí)要用同一個(gè)彈簧來測(cè)量,故D錯(cuò)誤,所以正確選項(xiàng)為A、B.【答案】AB類型二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示,所用的鉤碼每只質(zhì)量都是30 g他先測(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)掛在彈簧的下端,每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度,并將數(shù)據(jù)填在下表中實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過彈性限度,取g10 m/s2.試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖5所示的坐標(biāo)系中作出彈簧所受彈力大小與彈簧總長(zhǎng)度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線則：例2鉤碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長(zhǎng)度(cm)6.007.008.009.0010.0011.00圖4圖5(1)寫出該圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式F_N；(2)圖線與橫軸的交點(diǎn)的物理意義是_；(3)該彈簧的勁度系數(shù)k_N/m；(4)圖線延長(zhǎng)后與縱軸的交點(diǎn)的物理意義是_【思路分析】在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖,通過圖象研究規(guī)律,再結(jié)合物理規(guī)律,明確圖象的斜率、截距的物理意義【精講精析】描點(diǎn)作圖,圖象如圖6所示圖6(1)由圖象可以得出圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F(30L1.8)N；(2)圖線與橫軸的交點(diǎn)表示,彈簧所受彈力F0時(shí)彈簧的長(zhǎng)度,即彈簧的原長(zhǎng)；(3)圖線的斜率即為彈簧的勁度