《（湘教考苑）2016年高三（人教版）一轮复习物理实验课件（必修部分11个实验）实验二》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（湘教考苑）2016年高三（人教版）一轮复习物理实验课件（必修部分11个实验）实验二（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 实验二 探究弹力与弹簧伸长的关系 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理一、实验目的 1 . 探究弹力与弹簧伸长量之间的关系 . 2 . 学会用图象法分析处理实验数据 . 二、实验原理 1 . 如图所示 ,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长 , 平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等 . 2 . 弹簧的长度可用刻度尺直接测出 ,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算 . 这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长 量之间的定量关系了 . 三、实验器材 轻质弹簧 ( 一根 ), 钩码 ( 一盒 ), 刻度尺 ,铁架台 ,重垂线 ,
2、坐标纸 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理四、实验步骤 1 如图所示 , 将铁架台放在桌面上 ( 固定好 ), 将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上 , 在靠近弹簧处将刻度尺 ( 最小分度为 1m m ) 固定于铁架台上 , 并用重垂线检查刻度尺是否竖直 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理2 ( 1 ) 记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 ( 2 ) 在弹簧下端挂上一个钩码 , 待钩码静止后 ,记下弹簧下端所对应的刻度 ( 3 ) 用上面记法 , 记下弹簧下端挂 2 个、 3 个、 4 个、 钩码时 ,弹簧下端所对应 的刻度 ,并将所得数据记录在表格
3、中 . 钩码个数 刻度 伸长量 x 弹力 F 0 1 2 3 6 1- 2- 3- 6- 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理五、数据处理及分析 1 . 用 0计算出弹簧挂 1 个、 2 个、 3 个 钩码时弹簧的伸长量 ,并根据当地重力加速度值 , 计算出所挂钩码的总重力 , 这个总重力就等于弹簧弹力的大小 , 将所得数据填入表格 . 2 . 根据所测数据在坐标纸上描点 , 最好 以弹簧弹力为纵坐标 ,以弹簧的伸长量为横坐标 . 3 . 按照图中各点的分布与走向 ,尝试作出一条平滑的曲线 ( 包括直线 ) 但要注意使曲线两侧的点数大致相同 . 4 . 以弹簧的伸长量为自变量
4、 , 写出曲线所代表的函数 ,首先尝试一次函数 , 如果不行则考虑二次函数 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理六、注意事项 1 . 实验中弹簧下端挂的钩码不要太多 , 以免弹簧被过分拉伸 ,超过弹簧的弹性限度 . 2 . 要使用轻质弹簧 ,且要尽量多测几组数据 . 3 . 本实验是探究性实验 ,实验前并不知道其规律 , 所以描点以后所作的曲线是试探性的 , 只是在分析了点的分 布和走向以后才决定用直线来连接这些点 . 4 . 如果实验中不用弹簧的伸长量而用弹簧的总长为横坐标 ,得到的不是正比例函数 , 因此最好用弹簧的伸长量为横坐标 . 5 . 记录数据时要注意弹力及弹簧伸
5、长量的对应关系及单位 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理七、误差分析 1 . 钩码标值不准确 ,弹簧长度测量不准确带来误差 . 2 . 画图时描点及连线不准确也会带来误差 . 3 . 弹簧拉力大小的不稳定会造成误差 . 因此 , 使弹簧的悬挂端固定 , 另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力 , 待稳定后再读数可以提高实验的准确度 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 为了测量某一弹簧的劲度系数 , 将该弹簧竖直悬挂起来 , 在自由 端挂上不同质量的砝码 m 与弹簧长度 l 的相应数据 , 其对应点已在图上标出 . ( g= 9 . 8 m / (
6、1 ) 作出 m l 的关系图线 ; ( 2 ) 弹簧的劲度系数为 N/ m . 思维导引 砝码的质量 m 与弹簧长度 l 的关系式是什么 ? 描点法画图象应注意什么 ? 图线斜率的物理意义是什么 ? 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 解析 : ( 1 ) 画直线时尽量通过最多的点 , 如答图所示 . ( 2 ) 在直线上取相距较远的两点 , 横轴之差 l 为弹簧长度的变化量 , 纵轴之差 m 为砝码质量的变化量 , 根据 k= = 0 . 261 N/ m . 答案 : ( 1 ) 如图所示 ( 2 ) 0 . 248 0 . 262 基础自主梳理 精典考题例析 速效提
7、升训练 精典考题例析 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系 ,并测弹簧的劲度系数 先将待测弹簧的一端固定在铁架台上 ,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧 ,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上 指针指示的刻度数值记作 弹簧下端挂一个 50 g 的砝码时 ,指针指示的刻度数值记作 弹簧下端挂两个 50 g 的砝码时 ,指针指示的刻度数值记作 ; 挂七个 50g 的砝码时 , 指针指示的刻度数值记作 ( 1 ) 下表记录的是该同学已测出的 6 个值 , 其中有 两个数值在记录时有误 ,它们的代表符号分别是 和 . 代表符号 ( 2 ) 实验中 , 7两个值还没有测定 ,请你根据下图将这
8、两个测量值填入记录表中 . ( 3 ) 为充分利用测量数据 , 该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差 , 分别计算出了三个差值 : 4- 6 . 90c m , 5- 6 . 90c m ; 6- 7 . 00c m . 请你给出第四个差值 : = ( 4 ) 根据以上差值 ,可以求出每增加 5 0g 砝码的弹簧平均伸长量 L , L 用 d1、 L= , 代入数据解得 L= ( 5 ) 计算弹簧的劲度系数 k= N/m . ( g 取 9 . 8m / 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 解析 : ( 1 ) ( 2 ) 用最小刻度是毫米的刻度尺测量时 , 正确读数并记
9、录到毫米的下一位 , 即 6 . 8 5c m , 14 . 05c m . ( 3 ) 利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值 . 7- ( 14 . 05 - 6 . 85 ) c m = c m . ( 4 ) 每增加 4 个砝码弹簧的平均伸长量 1+ 2+ 3+ 44, 则每增加 1 个砝码弹簧的平均伸长量 L= 14=1+ 2+ 3+ 44 4, 代入数据求得 L= 1 . 75c m . ( 5 ) 由 ( 3 )( 4 ) 可知 , 弹力 F 和弹簧伸长量 L 成正比 , 即满足 F =k L , 代入数据得 k= = =0 . 05 9 . 80 . 0175N/m = 28
10、N/ m . 答案 : ( 1 ) 2 ) 6 . 85 ( 6 . 84 6 . 86 ) 14 . 05 ( 14 . 04 14 . 06 ) ( 3 ) 37 . 20 ( 7 . 18 7 . 22 ) ( 4 )1+ 2+ 3+ 44 41 . 75 ( 5 ) 28 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 速效提升训练 1. 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 ， 实验装置如图所示 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 .( 1 ) 有一个同学通过以上实验测量后把 6 组数
11、据描点在坐标系图中 ， 请作 出F - L 图线 .( 2 ) 由此图线可得出该弹簧的原长 L 0 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的具体数据 )精典考题例析 速效提升训练 （ 4 ）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：缺点在于：解析： ( 1 ) F - L 图线如图所示：( 2 ) 弹簧的原长 L 0 即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知， L 0 5 105 c m . 劲度系数为图象直线部分的斜率， k 20 N / m 精典考题例析 速效提升训练 ( 3 ) 记录数据的表格
12、如下表( 4 ) 优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响 簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差 ( 1 ) 见解析图 ( 2 ) 5 20 ( 3 ) 、 ( 4 ) 见解析基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 速效提升训练 2 . 如图甲所示 , 一个弹簧一端固定在传感器上 ,传感器与电脑相连 . 当对弹簧施加变化的作用力 ( 拉力或压力 ) 时 , 在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象 , 如图乙所示 . 则下列判断正确的是 ( ) 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 速效提升训练 A . 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B . 弹力增加量与对应的
13、弹簧长度的增加量成正比 C . 该弹簧的劲度系数是 200 N/m D . 该弹簧受到反向压力时 , 劲度系数不变 解析 : 由题图乙知 , F x 是一 个过原点的直线 , 弹力的增加量与弹簧长度的增加量 ( 或减小量 ) 成正比关系 , k=200 . 10N/m = 200 N/m , 故 B 、 C 、 D 三项正确 . 答案 : B C D 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 速效提升训练 3 . 某同学在研究性学习中 , 利用所学的知识解决了如下问题 : 一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为 h= 25 . 0c m , 且开口向下的小筒中 ( 没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内 ,但测力计可以同弹簧的下端接触 ), 如图甲所示 . 如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度 l , 现要测出弹簧的原长 该同学通过改变 l 而测出对应的弹力 F , 作出 F 所示 ,则弹簧的劲度系数为 N/ m , 弹簧的原长 m . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 速效提升训练 解析 : 由胡克定律可得 F = k x
