新教材高中物理第三章相互作用-力實驗探究彈簧彈力與形變量的關系課件新人教版必修

01實驗探究彈簧彈力與形變量的關系解析實驗探究彈簧彈力與形變量的關系刷難關BD在“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗中，因為彈簧的自重的影響，水平放置和豎直懸掛時，彈簧的長度不同，所以應先豎直懸掛，后測量原長，這樣施力時測出彈簧伸長后的長度減去原長能準確反映伸長量，故A錯誤，B正確；先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重，故C錯誤，D正確．解析標尺分度值是1mm，要估讀到分度值的下一位，由題圖甲可得指針示數(shù)為16.00cm.由mg＝kx得m＝

，題圖乙直線的斜率

kg/m，可得k＝9.8N/m.圖像的末端變彎曲的原因是m與x不成正比，即超出彈簧的彈性限度．實驗探究彈簧彈力與形變量的關系刷難關

超出彈簧的彈性限度2．某同學做“探究彈力和彈簧伸長量關系”的實驗．某次測量如圖甲所示，指針示數(shù)為______cm.他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，測出指針所指的標尺刻度，由所得數(shù)據(jù)作出的鉤碼質(zhì)量m與彈簧的形變量x的關系圖像如圖乙所示(重力加速度g取9.8m/s2)．根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關系曲線可知，這種規(guī)格的彈簧勁度系數(shù)為____N/m.圖像的末端變彎曲的原因是____________________．(1)實驗中還需要的測量工具有____________________．(2)如圖乙所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪圖，縱軸表示鉤碼質(zhì)量m，橫軸表示彈簧的形變量x.由圖可知，圖線不通過原點，其原因是________________；彈簧的勁度系數(shù)k＝_____N/m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2)．(3)如圖丙所示，實驗中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的關系圖線，實驗探究彈簧彈力與形變量的關系刷難關毫米刻度尺(直尺)下列說法正確的是________．A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．彈力與彈簧長度成正比彈簧自身有重力B3．[黑龍江大慶實驗中學2019高一上月考]如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關系．解析實驗探究彈簧彈力與形變量的關系刷難關(1)實驗需要測量彈簧的長度，故還需要的測量工具是毫米刻度尺．(2)由題圖乙可知，當m＝0，即F＝0時，x大于零，說明沒有掛重物時，彈簧已經(jīng)伸長，這是由于彈簧自身的重力造成的；由題中圖線可知k＝

＝4.9

N/m.(3)在F－L圖像中橫截距表示彈簧的原長，則b的原長比a的長，故A錯誤；F－L圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，則a的勁度系數(shù)比b的大，故B正確，C錯誤；彈簧的彈力與彈簧形變量的關系滿足胡克定律，彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯誤．

解析實驗探究彈簧彈力與形變量的關系刷難關在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比100關鍵點撥解答本題的關鍵是找到各個物理量之間的關系，然后根據(jù)胡克定律列方程．4．某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h＝0.25m、開口向右的小筒中(沒有外力作用時彈簧的另一端也位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學通過改變所掛鉤碼的個數(shù)來改變l，作出F-l圖線如圖乙所示.(1)由此圖線可得出的結(jié)論是____________________________________________．(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m，彈簧的原長l0＝________m.(1)根據(jù)題圖乙結(jié)合數(shù)學知識可知：在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比；(2)根據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)與l的關系式為F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，從圖像中可得直線的斜率為1

N/cm，截距為10N，故彈簧的勁度系數(shù)為k＝1N/cm＝100N/m，由k(h－l0)＝10N，解得l0＝15cm＝0.15m.

請你將以上步驟按操作的先后順序排列出來：______________．(2)圖乙是另一位同學實驗后得到的彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，圖線不過原點的原因是由于______________________．(3)若實驗開始時將圖甲中的指針從P位置往下挪到Q，其余實驗步驟不變且操作正確，則測量得到彈簧的勁度系數(shù)將________(填“變大”“不變”或“變小”)．實驗探究彈簧彈力與形變量的關系刷難關CBDAEFG100彈簧自身存在重力

不變5．[福建福州屏東中學2020高一上期中]如圖甲所示，某位同學用鐵架臺、彈簧和多個未知質(zhì)量但質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關系．(1)為完成該實驗，設計的實驗步驟如下：A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組(x，F(xiàn))對應的點，并用平滑的曲線連接起來；B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0，測量出一個鉤碼的重力；C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個、2