【创新设计】高考物理总复习 1-2-5 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系

1、第5讲 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系1在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，有如下一些步骤()A在弹簧下端挂上一个钩码，观察指针所指位置，测出弹簧的伸长x1B将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，观察弹簧指针所指位置，并记下该位置C在坐标纸上建立平面直角坐标系，以F为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度D将各组实验数据在平面坐标上进行描点，观察点的分布与走势，用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象E将铁架台放在水平实验桌上，将金属横杆水平固定在铁架台上F给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码，分别观察指针所指的位置，测出对应的伸长x2、x3G根据图象和数据做出

2、结论并整理仪器实验中合理实验步骤排序为()AEBAFCDG BEBAFDCG CEBFCADG DEAFBCDG答案：A2(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是()A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把(LL0)作为弹簧的伸长量

3、x.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图所示图象中的()解析：(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减砝码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧的伸长量的关系，所以选A、B.(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.答案：(1)AB(2)C3.图255某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图255所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图

4、可知该弹簧的自然长度为_ cm；该弹簧的劲度系数为_ N/m.解析：由图象可知F0时，L010 cm，即自然长度为10 cm，根据Fk·L，k N/m50 N/m.答案：10504某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图256所示的实验装置他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中(弹簧始终在弹性限度内)测量次序123456弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1)根据实验数据在图257的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧

5、所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的描出来，并作出Fx图线(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_(3)该弹簧的劲度系数k_.(保留两位有效数字)答案：(1)图线如下图所示(2)弹簧的原长(3)42 N/m5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k.做法是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当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度值记作L2；挂七个5

6、0 g的砝码时，指针指示的刻度值记作L7.(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_测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1图258 (2)实验中，L3和L7两个值还没有确定，请你根据图258将这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：d1L4L06.90 cm，d2L5L16.90 cm，d3L6L27.00 cm.请你给出第四个差值：d4_cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量L.L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L_，代入数据解得L_cm.(5)计算弹簧的劲度系数k_N/m.(g取9.8 m/s2)解析：(1)记录数据时，小数点应保留两位数据，L5、L6错误(2)一要注意零刻度在最上端，二要注意数据记录读到刻度尺最小分度值的后一位(3)逐差法可充分利用所测得数据，根据前三个差值，可列出第四个差值(4)四个差值之和求平均值为四个50 g砝码使弹簧伸长的长度，故求每个砝码使弹簧的伸