2013高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件 新人教版必修1

1、實(shí)驗(yàn)二　探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系．2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系．,實(shí)驗(yàn)原理1．彈簧受力會(huì)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(shí)，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(jì)),2．用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力，運(yùn)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(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的

2、長(zhǎng)度減去彈簧原來的長(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．即尋求F＝kx的關(guān)系 .,實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙．,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(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)度并測(cè)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(shí)驗(yàn)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(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．,誤差來源1．彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量誤差．2．描點(diǎn)畫線的作圖誤差．,注意事項(xiàng)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(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)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)．5．記錄數(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．,(1)在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是(　　)A

5、．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置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測(cè)得彈簧的長(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“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)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，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，,

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(shí)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(zhǎng)量間的關(guān)系．(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對(duì)彈簧的拉力，以探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)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(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)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(zhǎng)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)．他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)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(gè)增加鉤碼，測(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)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(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲線(或直線)連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線上(偏差比較大的點(diǎn)舍去)，不在線上的點(diǎn)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(huì)發(fā)生很多變化

9、，如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加，對(duì)光的反射能力會(huì)變得非常低，熔點(diǎn)會(huì)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(cè)出其伸長(zhǎng)量x與所受拉力F、長(zhǎng)度L、截面直徑D的關(guān)系．(1)測(cè)量上述物理量需要的主要器材是：_______、________、________等．(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請(qǐng)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(yùn)