高一物理人教版必修一課堂達(dá)標(biāo)3-1-2實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(多選)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”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【解析】選A、B。彈簧被拉伸時(shí),不能超出它的彈性限度,否則彈簧會(huì)損壞,故A正確;用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,要保證彈簧位于豎直位置,使鉤碼的重力等于彈簧的彈力,要待鉤碼平衡時(shí)再讀數(shù),故B正確;彈簧的長(zhǎng)度不等于彈簧的伸長(zhǎng)量,伸長(zhǎng)量等于彈簧的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng),故C錯(cuò)誤;拉力與伸長(zhǎng)量之比是勁度系數(shù),由彈簧決定,同一彈簧的勁度系數(shù)是不變的,不同的彈簧的勁度系數(shù)一般不同,故D錯(cuò)誤。2.(多選)在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,對(duì)彈簧的測(cè)量和彈簧的懸掛兩項(xiàng)操作的先后順序,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.先測(cè)量彈簧的原長(zhǎng),后豎直懸掛B.先豎直懸掛,后測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)C.先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響D.先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自身重量【解析】選B、D。在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中由于彈簧的自重,水平放置和豎直懸掛時(shí),彈簧的長(zhǎng)度不同,所以先豎直懸掛,后測(cè)量原長(zhǎng),這樣掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)能準(zhǔn)確反映伸長(zhǎng)量,故A錯(cuò)誤,B正確;先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重,故C錯(cuò)誤,D正確,故選B、D?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,將一輕質(zhì)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),刻度尺的零刻線與彈簧上端對(duì)齊,使彈簧下端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí),指針示數(shù)為L(zhǎng)1=3.40cm,當(dāng)彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí),指針示數(shù)為L(zhǎng)2=5.10cm。g取9.8m/s2。由此可知 ()A.由于彈簧的原長(zhǎng)未知,無(wú)法算出彈簧的勁度系數(shù)B.彈簧的勁度系數(shù)是28N/mC.僅由題給數(shù)據(jù)無(wú)法獲得彈簧的原長(zhǎng)D.彈簧的原長(zhǎng)是1.70cm【解析】選D。設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,由胡克定律得k(L1L0)=mg,k(L2L0)=2mg,解得L0=1.70cm,k≈29N/m,D正確。3.某同學(xué)在做“探究彈簧形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),將一輕彈簧豎直懸掛使其自然下垂,用刻度尺測(cè)出自然長(zhǎng)度;然后在彈簧下端懸掛鉤碼對(duì)其施加向下的拉力F,測(cè)出相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度,再計(jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量x;改變拉力F的大小(在彈性限度之內(nèi)),測(cè)出多組數(shù)據(jù),作出F與x的關(guān)系圖線如圖所示,由圖線可求得彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m。若測(cè)得彈簧的自然長(zhǎng)度為0.1m,所用鉤碼的質(zhì)量均為50g,當(dāng)掛3個(gè)鉤碼時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為__________m。(g取10m/s2)

【解析】由胡克定律及題圖知,圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),k=QUOTEN/m=50N/m。當(dāng)掛3個(gè)鉤碼時(shí),F=3mg=1.5N,x=QUOTE=QUOTEm=0.03m,故彈簧的長(zhǎng)度x總=x+x0=(0.03+0.1)m=0.13m。答案:500.13【補(bǔ)償訓(xùn)練】某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”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圖中的哪一個(gè) ()【解析】選C。當(dāng)豎直懸掛時(shí),由于自身重力的影響彈簧會(huì)有一段伸長(zhǎng)量,但此時(shí)所掛重物的重力為0N(即F=0N),所以圖像不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)