2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、一、實驗?zāi)康?.探究彈力和彈簧伸長量之間的關(guān)系.2.學(xué)會利用圖象法處理實驗數(shù)據(jù).二、實驗原理1.如圖所示,在彈簧下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長, 平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.2.彈簧的長度可用刻度尺直接測出,伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進行計算.這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系了.,(一)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,三、實驗器材鐵架臺、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、實驗步驟1.將彈簧的一端掛在鐵架臺上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0,即原長.2.如圖所示,在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼,量出此時彈簧的長度l1,記錄m1和l1,填入自己設(shè)計的表格中.,3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量,量出對應(yīng)的彈簧長度,記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長度l2、l3、l4、l5,并得出每次彈簧的伸長量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),以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo),用描點法作圖.連接各點,得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線.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).3.得出彈力和彈簧伸長之間的定量關(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)定會造成誤差.因此,使彈簧的懸掛端固定,另一端通過懸掛鉤碼來充當(dāng)對彈簧的拉力,待穩(wěn)定后再讀數(shù)可以提高實驗的準(zhǔn)確度.2.盡

4、量精確地測量彈簧的長度,也是減小實驗誤差的基本方法.3.描點、作圖不準(zhǔn)確.,七、注意事項1.所掛鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸,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)上描的點盡可能稀,這樣作出的圖線更精確.3.測彈簧長度時,一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量,以免增大誤差.4.描點畫線時,所描的點不一定都落在一條直線上,但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在直線的兩側(cè).5.記錄

5、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.八、實驗改進在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,也可以不測量彈簧的自然長度,而以彈簧的總長作為自變量,彈力為函數(shù),作出彈力隨彈簧長度的關(guān)系圖線.這樣可避免因測彈簧的自然伸長而帶來的誤差.,實驗原理和注意事項,(1)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中,以下說法正確的是________.A.彈簧被拉伸時,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.用直尺測量彈簧的長度即為彈簧的伸長量D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等,(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L,把(L-L0)作為彈簧的伸長量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫出的圖線可能是如圖所示圖象的________.,[規(guī)范解答] 

7、(1)本實驗中應(yīng)以需要研究的一根彈簧為實驗對象,在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目,以改變對彈簧的拉力,來探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響,當(dāng)不掛鉤碼時,彈簧的伸長量x≠0,所以選C.[答案] (1)AB (2)C,實驗數(shù)據(jù)的處理,在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中,實驗裝置如圖所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力.實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個

8、掛在繩子的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度.,(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)圖中,請作出F-L圖線.,(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0=________ cm,勁度系數(shù)k=________ N/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實驗情況,請你幫助他設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實驗時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較.優(yōu)點在于:________________缺點在于

9、:________________,[規(guī)范解答] (1)用平滑的曲線將各點連接起來,如圖所示:,(2)彈簧的原長L0即為彈力為零時彈簧的長度,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)點是:避免彈簧自身所受重力對實驗的影響;缺點是:彈簧與桌面及繩 與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差.[答案] (1)見規(guī)范解答 (2)5 20 (3)

10、(4)見規(guī)范解答,(2)有一段橫截面為圓形的橡皮筋,應(yīng)用如圖所示的實驗裝置,可以測量出它的楊氏模量Y的值.首先利用測量工具a測得橡皮筋的長度L=20.00 cm,利用測量工具b測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000 mm,那么測量工具a和b應(yīng)分別為________、________.(3)用如圖(a)所示的裝置就可以測量出這種橡皮筋的Y值,下表為橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄,請在圖(b)中做出F-x圖象.,(4)由以上

11、實驗可求出該橡皮筋的Y值為____(保留一位有效數(shù)字). [規(guī)范解答] 在國際單位制中k、S、l的單位分別是N/m、m2、m,代入k=Y(jié)進行單位計算得Y的單位為N/m2,即Pa.由于橡皮筋的長度的測量結(jié)果準(zhǔn)確到1 mm,所以其測量工具為毫米刻度尺,而直徑的測量結(jié)果準(zhǔn)確到0.01 mm,估讀到0.001 mm,所以其測量工具為螺旋測微器.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

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