【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第1章 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 大綱

實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系編輯ppt實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系知識(shí)要點(diǎn)歸納過(guò)程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練編輯ppt知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系．2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系．編輯ppt實(shí)驗(yàn)原理1．彈簧受力會(huì)發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)．沿著彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的．2．用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力，運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等．3．彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算．這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系．即尋求F＝kx的關(guān)系.編輯ppt實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙．編輯ppt過(guò)程分析導(dǎo)引一、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)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)．2．如圖1－5－1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)度并測(cè)出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里．編輯ppt圖1－5－1編輯ppt1234567F/NL/cmx/cm3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次．編輯ppt二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理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．2．以彈簧的伸長(zhǎng)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)，如果不行則考慮二次函數(shù)．3．得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．編輯ppt三、實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源1．彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量誤差．2．描點(diǎn)畫線的作圖誤差．四、注意事項(xiàng)1．所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度．要注意觀察，適可而止．2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀，這樣作出的圖線更精確．編輯ppt3．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，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．編輯ppt實(shí)驗(yàn)典例精析例1實(shí)驗(yàn)操作及原理的考查題型一(1)在“探究彈力與彈簧伸長(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)量之比相等編輯ppt(2)某同學(xué)做“探究彈力與彈簧伸長(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)度L，把L－L0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圖1－5－2中的(

)圖1－5－2編輯ppt【解析】

(1)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)目來(lái)改變對(duì)彈簧的拉力，以探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并且拉力和重力平衡，所以選A、B.(2)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x>0，所以選C.【答案】

(1)AB

(2)C編輯ppt

在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1－5－3.所用的每個(gè)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(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)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度．例2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理題型二圖1－5－3編輯ppt(1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖1－5－4中，請(qǐng)作出F－L圖線．圖1－5－4編輯ppt(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0＝________cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較．優(yōu)點(diǎn)在于：________________________________________________________________________.缺點(diǎn)在于：________________________________________________________________________.編輯ppt【解析】

(1)用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，如圖1－5－5所示：圖1－5－5編輯ppt(2)彈簧的原長(zhǎng)L0即彈力為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，由圖象可知，L0＝5×10－2m＝5cm.勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，k＝20N/m.(3)優(yōu)點(diǎn)是：避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；缺點(diǎn)是：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差．【答案】

(1)見(jiàn)解析(2)5

20

(3)見(jiàn)解析編輯ppt例3創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型三編輯ppt(1)在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是________．A．N

B．mC．N/m D．Pa(2)有一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖1－5－6甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L＝20.00cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D＝4.000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是________；測(cè)量工具b應(yīng)該是________．編輯ppt圖1－5－6編輯ppt(3)用如圖甲所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄.請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出F－x圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝________N/m.(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y＝________.(保留一位有效數(shù)字)拉力F(N)510152025伸長(zhǎng)量x(cm)1.63.24.86.48.0編輯ppt【解析】

(1)由題意將公式k＝Y(jié)S/L整理得Y＝kL/S，將各已知量的國(guó)際單位代入并整理可知Y的單位為Pa(1N/m2＝1Pa)．(2)20.00cm準(zhǔn)確到毫米，故測(cè)量工具為毫米刻度尺，而數(shù)據(jù)4.000mm數(shù)據(jù)準(zhǔn)確到1/100mm，估讀到1/1000mm，必為螺旋測(cè)微器(又名千分