2012高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章-第4單元（1）課件 必修1

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系．2．學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．二、實(shí)驗(yàn)原理1．如圖所示，在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)， 平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等．2．彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算．這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了．,(一)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,三、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、

2、坐標(biāo)紙、重垂線、鉛筆．四、實(shí)驗(yàn)步驟1．將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)．2．如圖所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，量出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l1，記錄m1和l1，填入自己設(shè)計(jì)的表格中．,3．改變所掛鉤碼的質(zhì)量，量出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l2、l3、l4、l5，并得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x1、x2、x3、x4、x5.,五、數(shù)據(jù)處理1．以彈力F(大小等

3、于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖．連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線．2．以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)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)．3．得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)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．六、誤差分析1．彈簧拉力大小的不穩(wěn)定會(huì)造成誤差．因此，使彈簧的懸掛端固定，另一端通過(guò)懸掛鉤碼來(lái)充當(dāng)對(duì)彈簧的拉力，待穩(wěn)定后再讀數(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度．2．盡

4、量精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度，也是減小實(shí)驗(yàn)誤差的基本方法．3．描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確．,七、注意事項(xiàng)1．所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度．要注意觀察，適可而止．2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀，這樣作出的圖線更精確．3．測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，以免增大誤差．4．描點(diǎn)畫(huà)線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)．5．記錄

5、數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位．八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，也可以不測(cè)量彈簧的自然長(zhǎng)度，而以彈簧的總長(zhǎng)作為自變量，彈力為函數(shù)，作出彈力隨彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖線．這樣可避免因測(cè)彈簧的自然伸長(zhǎng)而帶來(lái)的誤差．,實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng),(1)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

6、置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測(cè)量彈簧的長(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,(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(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(L－L0)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(huà)出的圖線可能是如圖所示圖象的________．,[規(guī)范解答]　

7、(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以需要研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過(guò)增減鉤碼的數(shù)目，以改變對(duì)彈簧的拉力，來(lái)探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系．(2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x≠0，所以選C.[答案]　(1)AB　(2)C,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)

8、掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度．,(1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出F－L圖線．,(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0＝________ cm，勁度系數(shù)k＝________ N/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫(xiě)其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較．優(yōu)點(diǎn)在于：________________缺點(diǎn)在于

9、：________________,[規(guī)范解答]　(1)用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，如圖所示：,(2)彈簧的原長(zhǎng)L0即為彈力為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，由圖象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm.勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，k＝20 N/m.,(3)記錄數(shù)據(jù)的表格如下表：,(4)優(yōu)點(diǎn)是：避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；缺點(diǎn)是：彈簧與桌面及繩 與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差．[答案]　(1)見(jiàn)規(guī)范解答　(2)5　20　(3)

10、(4)見(jiàn)規(guī)范解答,(2)有一段橫截面為圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L＝20.00 cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D＝4.000 mm，那么測(cè)量工具a和b應(yīng)分別為_(kāi)_______、________.(3)用如圖(a)所示的裝置就可以測(cè)量出這種橡皮筋的Y值，下表為橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄，請(qǐng)?jiān)趫D(b)中做出F－x圖象.,(4)由以上

11、實(shí)驗(yàn)可求出該橡皮筋的Y值為_(kāi)___(保留一位有效數(shù)字)． [規(guī)范解答]　在國(guó)際單位制中k、S、l的單位分別是N/m、m2、m，代入k＝Y(jié)進(jìn)行單位計(jì)算得Y的單位為N/m2，即Pa.由于橡皮筋的長(zhǎng)度的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到1 mm，所以其測(cè)量工具為毫米刻度尺，而直徑的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到0.01 mm，估讀到0.001 mm，所以其測(cè)量工具為螺旋測(cè)微器．根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，作出F－x圖象，由圖象求出k值，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式k＝Y(jié)，求出Y值．,[答案]　(1