2024高考物理一輪復(fù)習(xí)：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系（講義）（學(xué)生版+解析）

第10講探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

目錄

復(fù)習(xí)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

1考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析

【提升?必考題型歸納】

考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作

考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

?考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

【夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理】

知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)

【提升?必考題型歸納】

考向1實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新

考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新

考向4實(shí)驗(yàn)過程的創(chuàng)新

真題感悟

1、掌握實(shí)驗(yàn)的原理，通過采集的數(shù)據(jù)利用圖像，探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，并會做出必要的誤差分析。

2、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

各地高考對探究彈簧彈力與形變量的

2022年湖南卷第11題關(guān)系這個實(shí)驗(yàn)的考查頻度不是太高，形

探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系2021年廣東卷第11題式上主要以課本原型實(shí)驗(yàn)的原理為基

礎(chǔ)，對實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)過加工創(chuàng)新。

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繌椈蓮椓εc形變量的定量關(guān)系。

2.實(shí)驗(yàn)器材

彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。

3.實(shí)驗(yàn)原理：

用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x,建立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小凡以橫坐

標(biāo)表示彈簧的伸長量X,在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測得的各組(X,乃對應(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，就可探知彈力大小與彈簧伸長量間的關(guān)系。

4.數(shù)據(jù)處理：

(1)以彈力尸為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，選取合適的單位，用描點(diǎn)法作圖。用平滑

的曲線連接各點(diǎn),得到彈力尸隨彈簧伸長量x變化的關(guān)系圖像。

(2)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,則考慮二次函數(shù)等。

(3)得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。

5.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，以免彈簧被過度拉伸，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)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。

6.誤差分析：

(1)鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長度測量不準(zhǔn)確以及畫圖時描點(diǎn)連線不準(zhǔn)確等都會引起實(shí)驗(yàn)誤差。

(2)懸掛鉤碼數(shù)量過多,導(dǎo)致,不再符合胡克定律iF=kx),故圖像發(fā)生彎曲。

X

(3)水平放置彈簧測量其原長，由于，將其懸掛起來后會有一定的伸長量，故圖像橫軸截距不為零。

Ox

一提升-必考題型歸納

考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作

1.利用如圖所示裝置做“研究彈力與彈簧伸長量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，所用的鉤碼都相同。

(1)在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持狀態(tài)；

(2)下列操作正確的是

A.實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)該先把彈簧水平放置在桌面上測量其長度

B.用直尺測得彈簧的長度作為彈簧的伸長量

C.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要在鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時讀刻度尺的讀數(shù)

D.逐一增掛鉤碼，記下每增加一個鉤碼后指針?biāo)傅目潭瘸呖潭群蛯?yīng)的鉤碼總重量

(3)某同學(xué)采用正確的方法操作后，用圖像法處理數(shù)據(jù)時，把彈簧的伸長量x作為橫坐標(biāo)，彈力尸作為縱

考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

2.某同學(xué)用如圖1所示的裝置做探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。

二

二

二工

一

一

二.0|

二

Z

.一

=一

.5|

，一

二2

.二

.0[

J

二L

-

二.5|

三三

在三三

三王.

L0三

亂cm

市拄田

討甘f用

.肉甘

0

010.

.08.

.06

2.04

圖2

圖1

圖3

個數(shù)

鉤碼的

懸掛的

簧下端

改變彈

，通過

長度

簧的

時彈

鉤碼

不掛

測出

上，先

架臺

在鐵

懸掛

彈簧

時將

實(shí)驗(yàn)

（1）

）

字母

前的

選項(xiàng)

；（填

的是

規(guī)范

做法

項(xiàng)中

列選

，下

操作

于此

，關(guān)

彈力

簧的

變彈

來改

總重

的鉤碼

和對應(yīng)

尺刻度

指的標(biāo)

指針?biāo)?/p>

鉤碼后

加一個

下每增

，記

鉤碼

增掛

逐一

A.

總重

的鉤碼

和對應(yīng)

尺刻度

指的標(biāo)

指針?biāo)?/p>

鉤碼后

下增減

，記

鉤碼

增減

隨意

B.

彈力

的彈簧

次測量

描出多

標(biāo)紙上

，在坐

大小

尸的

彈力

彈簧

力，即

的重

鉤碼

所掛

每次

，記下

程中

驗(yàn)過

（2）實(shí)

為

度系數(shù)

簧的勁

：彈

此得到

，由

所示

圖2

像如

的圖

作出

點(diǎn)，

數(shù)據(jù)

應(yīng)的

度x對

的長

伸長

彈簧

廠與

大小

；

N/m

_____

______

種現(xiàn)象