專題08 探究彈力與彈簧伸長之間的關(guān)系（講）-2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（原卷版）

1、PAGE7第二章力與物體的平衡1、高考著重考查的知識(shí)點(diǎn)有：力的合成與分解、彈力、摩擦力概念及其在各種形態(tài)下的表現(xiàn)形式對(duì)受力分析的考查涵蓋了高中物理的所有考試熱點(diǎn)問題此外，基礎(chǔ)概念與實(shí)際聯(lián)系也是當(dāng)前高考命題的一個(gè)趨勢2、會(huì)用平行四邊形定則、三角形定則進(jìn)行力的合成與分解；會(huì)用正交分解法進(jìn)行力的合成與分解3、考試命題特點(diǎn)：這部分知識(shí)單獨(dú)考查一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的試題非常少，大多數(shù)情況都是同時(shí)涉及到幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而且都是牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能、電磁學(xué)的內(nèi)容結(jié)合起來考查，考查時(shí)注重物理思維與物理能力的考核1學(xué)會(huì)用列表法、圖象法等處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)2探究彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系基本實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)原理彈簧受到拉力會(huì)伸長，平衡

2、時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長量越大，彈力也就越大2實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙3實(shí)驗(yàn)步驟1安裝實(shí)驗(yàn)儀器見實(shí)驗(yàn)原理圖2測量彈簧的伸長量或總長及所受的拉力或所掛鉤碼的質(zhì)量，列表作出記錄，要盡可能多測幾組數(shù)據(jù)3根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo)4按照在圖中所繪點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線包括直線，所畫的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同5以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行再考慮二次函數(shù)規(guī)律方法總結(jié)1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法1列表法將測得的F、填入設(shè)計(jì)好的表格之中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與

3、彈簧伸長量的比值在誤差范圍內(nèi)是相等的2圖象法以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點(diǎn)，作出的擬合曲線，是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線3函數(shù)法彈力F與彈簧伸長量滿足F的關(guān)系2注意事項(xiàng)1不要超過彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過分拉伸，超過彈簧的彈性限度2盡量多測幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)3觀察所描點(diǎn)的走向：本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律，所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(diǎn)4統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位3誤差分析1鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確，彈簧長度測量不準(zhǔn)確帶來

4、誤差2畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會(huì)帶來誤差4用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖象法是一種重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法圖象具有既能描述物理規(guī)律，又能直觀地反映物理過程、表示物理量之間定性定量關(guān)系及變化趨勢的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)前高考試題對(duì)數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析考查的頻率較高作圖的規(guī)則：1要在坐標(biāo)軸上標(biāo)明軸名、單位，恰當(dāng)?shù)剡x取縱軸、橫軸的標(biāo)度，并根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)正確確定坐標(biāo)起點(diǎn)，使所作出的圖象幾乎占滿整個(gè)坐標(biāo)圖紙若彈簧原長較長，則橫坐標(biāo)起點(diǎn)可以不從零開始選擇2作圖線時(shí)，盡可能使直線通過較多所描的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對(duì)稱分布在直線的兩側(cè)若有個(gè)別點(diǎn)偏離太遠(yuǎn)，則是因偶然誤差太大所致，應(yīng)舍去3要注意坐標(biāo)軸代表的物理量的意義，注意分析圖象的

5、斜率、截距的意義要理解斜率和截距的意義可以解決什么問題典型案例在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)先按圖1對(duì)彈簧甲進(jìn)行探究，然后把原長相同的彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖2進(jìn)行探究。在彈性限度內(nèi)，將質(zhì)量為的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，分別測得圖1、圖2中彈簧的長度、如下表所示。已知重力加速度，要求盡可能多的利用測量數(shù)據(jù)，計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。由表中數(shù)據(jù)（填“能”或“不能”）計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù)。針對(duì)練習(xí)1某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系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在豎直方向。彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時(shí)，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度

6、記為L；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號(hào)L0LL1L2L3L4L5L6數(shù)值cm圖為該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與_的差值填“L0”或“L”由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_N/m；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s2針對(duì)練習(xí)2在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，并測量彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。所用的每隔鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測量相應(yīng)的彈簧的總長度（1）某同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)系圖2中，請作出F-L圖線（2）由此圖線可得出該彈簧的原長=_cm，勁