2013高考物理總復(fù)習(xí) 實驗二 探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系課件 新人教版必修1

1、實驗二　探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系,實驗?zāi)康?．探究彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系．2．學(xué)會利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系．,實驗原理1．彈簧受力會發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)．沿著彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的．(注：彈簧質(zhì)量不計),2．用懸掛法測量彈簧的彈力，運用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等．3．彈簧的長度可用刻度尺直接測出，伸長量可以由拉長后的

2、長度減去彈簧原來的長度進(jìn)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．即尋求F＝kx的關(guān)系 .,實驗器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙．,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2－4－1所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時測量彈簧的總長度并測出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里．,圖2－4－1,3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重

3、復(fù)前面的實驗過程多次．,數(shù)據(jù)處理1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)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．,誤差來源1．彈簧長度的測量誤差．2．描點畫線的作圖誤差．,注意事項1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧

4、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曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在曲線的兩側(cè)．5．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．,(1)在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是(　　)A

5、．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置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測得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“探究彈力與彈簧伸長的關(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，,

6、由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖2－4－2中的(　　),圖2－4－2,【解析】　本題主要考查使用彈簧時應(yīng)注意的問題，還有用圖象法來描述彈簧的彈力與其伸長量間的關(guān)系．(1)實驗中應(yīng)以所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)目來改變對彈簧的拉力，以探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系，并且拉力和重力平衡，所以選A、B.,(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)

7、AB　(2)C,某同學(xué)用如圖2－4－3所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長量關(guān)系的實驗．他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，,圖2－4－3,然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加速度取g＝9.8 m/s2),(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在如圖2－4－4所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線．,圖2－4－4,(2)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在__

8、______N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為__________ N/m.,【解析】　 (1)根據(jù)題目中所測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點，然后用平滑的曲線(或直線)連接各點，在連接時應(yīng)讓盡量多的點落在線上(偏差比較大的點舍去)，不在線上的點盡量平均分配在線的兩側(cè)，如圖2－4－5所示．,圖2－4－5,【答案】　(1)見解析圖　(2)4.9　25,用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會發(fā)生很多變化

9、，如機械性能會成倍地增加，對光的反射能力會變得非常低，熔點會大大降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)．現(xiàn)有一種納米合金絲，,欲測出其伸長量x與所受拉力F、長度L、截面直徑D的關(guān)系．(1)測量上述物理量需要的主要器材是：_______、________、________等．(2)若實驗中測量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請寫出x與F、L、D間的關(guān)系式：x＝________(若用到比例系數(shù)，可用k表示),(3)在研究并得到上述關(guān)系的過程中，主要運