《（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第二章相互作用 实验二》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第二章相互作用 实验二（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 一、实验原理及过程 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 二、实验注意事项 1 所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止 2 每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些 3 测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习
2、物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 4 描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧 5 记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长 l 0 、 总长 6 坐标轴的标度要适中 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 考点一 实验原理与操作 【例 1 】 ( 2 0 1 4 大同模拟 ) 如图实 2 1 甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系 图实 2 1 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 1 ) 为完成实验，还
3、需要的实验器材有： _ _ _ _ _ _ _ _ . ( 2 ) 实验中需要测量的物理量有： _ _ _ _ _ _ _ _ . ( 3 ) 图实 2 1 乙是弹簧弹 力 F 与弹簧伸长量 x 的 F x 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为 _ _ _ _ _ _ _ _ N / m . 图线不过原点是由于 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 4 ) 为完成该实
4、验，设计的实验步骤如下： A 以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组 ( x ， F ) 对应的点，并用平 滑的曲线连接起来； B 记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 C 将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺； 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 D 依次在弹簧下端挂上 1 个、 2 个、 3 个、 4 个 钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码； E 以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； F 解释函数
5、表达式中常数的物理意义； G 整理仪器 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来： _ _ _ _ _ _. 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 【解析】 ( 1 ) 根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量； ( 2 ) 根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量 ( 或弹簧长度 ) ； ( 3 ) 取图象中 ( 0 . 5 , 0 ) 和 ( 3 . 5 , 6 ) 两个点，代入 F 得 k 2 0 0 N / m ，由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量 ( 4 ) 根据完成实验的合理性可知，先
6、后顺序为C B D A E 【答案】 ( 1 ) 刻度尺 ( 2 ) 弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量 ( 或与弹簧对应的长度 ) ( 3 ) 2 0 0 弹簧自重 ( 4 ) C B D A E 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 考点二 实验数据分析处理 【例 2 】 ( 2014 课标全国卷 ) 某实验小组探究弹簧的劲度系数 k 与其长度 ( 圈数 ) 的关系实验装置如图实 2 2( a) 所示：一均匀长弹簧竖直悬挂， 7 个指针 、 10 、 2 0 、 30 、 40 、 50 、 60 圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位
7、置， 刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为 有质量为 k g 的砝码时，各指针的位置记为 x . 测量结果及部分计算结果如下表所示 ( n 为弹簧的圈数，取重力加速度为 m /已知实验所用弹簧总圈数为 60 ，整个弹簧的自由长度为1 c m . 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 图实 2 2 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 2 . 0 4 4 . 0 6 6 . 0 6 8 . 0 5 1 0 . 0 3 1 2 . 0 1 x ( 2 . 6 4
8、 5 . 2 6 7 . 8 1 1 0 . 3 0 1 2 . 9 3 1 5 . 4 1 n 10 20 30 40 50 60 k ( N / m ) 1 6 3 5 6 . 0 4 3 . 6 3 3 . 8 2 8 . 8 1 / k ( m / N) 0 . 0 0 6 1 0 . 0 1 7 9 0 . 0 2 2 9 0 . 0 2 9 6 0 . 0 3 4 7 ( 1 ) 将表中数据补充完整： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 2 ) 以
9、 n 为横坐标，1图实 2 2 ( b ) 给出的坐标纸上画出1象 图实 2 2 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 3 ) 图 ( b ) 中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为 n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数 n 的关系的表达式为 k _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ N /m ；该弹簧的劲度 系数 k 与其自由长度 单位为 m) 的关系的表达式为 k _N / m. 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 【解析】 ( 1 ) 由胡克定律有 k x 00 . 1
10、0 0 9 . 8 0 5 . 2 6 4 . 0 6 10 2 N /m 8 1 . 7 N / m ， 故有1k 0 . 0 1 2 2 m / N . 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 2 ) 作图如下 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 3 ) 因1线是一条过原点的直线，由图可得图线的斜率约为 5 . 7 1 10 4m / N ，故有1k 5 . 7 1 10 4 n ，即 k 1 . 7 5 103n( N / m ) ，由表中 n 与 n 与原长 n 500 k 1 . 7 5 10
11、35 0 0 . 5 0N / m ) 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 【答案】 ( 1 ) 8 1 . 7 0 . 0 1 2 2 ( 2 )1象如图所示 ( 3 )1 . 7 5 103n( 在1 . 6 7 103n1 . 8 3 103 3 . 5 0l 0( 在3 . 3 1l 03 . 6 2l 0之间均同样给分 ) 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 【反思总结】 本题较好地考查了学生的分析、综合以及实验迁移能力 ( 1 ) 本题考查的实验原理，也是胡克定律，但不是探究 F 是 k 与弹簧
12、长度关系 ( 2 ) 数据处理仍然需要用图象方法，但不是 k n 关系而是1系，这样才能保证图象是直线，求出斜率，找到 k 与 ( 3 ) 充分利用图表信息，从图表中才能找到 n 与 而找出 k 与 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 考点三 实 验改进与创新 【例 3 】 在 “ 探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数 ” 的实验中，实验装置如图实 2 3 所示所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力 图实 2 3 实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将 5 个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 1 ) 有一个同学通过以上实验测量后把 6 组数据描点在坐标系图实 2 4 中，请作出 F L 图线 图实 2 4 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 重落实 深化学习 览精要 知识整合 ( 2 ) 由此图线可得出该弹簧的原长 _ _ _ _ _ _ _ _ c m ，劲度系数 k _ _ _ _ _ _ _ _ N / m . ( 3 ) 试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格 ( 不必填写其实验测得
