2019届高三物理一轮复习导学案(3)

1、2019 届高三物理一轮复习导学案二、相互作用（4）【课 题】探究弹力与弹簧伸长量的关系和验证力的平行四边形定则【导学内容】一、探究弹力与弹簧伸长量的关系实验目的：探索弹力与弹簧伸长的定量关系，并学习所用的科学方法。实验原理：弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等。这样弹力的大小 可以通过测定外力而得出（可以用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力）；弹簧的伸长可 用直尺测出。多测几组数据，用列表或作图的方法探索出弹力与弹簧伸长的定量关系。 实验器材：弹簧（不同的多根）、直尺、砝码。实验步骤：弹簧的弹力用F来表示，弹簧原长（自然长度）用Lo来表示，弹簧现长用L来表示，弹簧的伸长用x来表示

2、，则x=L - L。1用直尺测出弹簧的原长Lo；2如图所示，将弹簧一端固定，另一端挂上砝码（钩码），待弹簧平衡后，记录下弹簧的长度及砝码的重量。然后改变砝码的质量，再读出几组数据；3将数据记录在表格中：4.根据测量数据画出Fx图象；（以F为纵轴，以x为横轴）5.探索结论：按照Fx图象中各点的分布与走向，尝试做出一条平滑的曲线（包括 直线）。所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。 尝试写出曲线所代表的函数，首先尝试Fx是否为一次函数。二、验证力的平行四边形定则实验目的：验证力的合成的平行四边形定则。实验原理：此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡

3、皮条 在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在 实验误差允许范围内相等。实验器材：木板一块、白纸、图钉若干、橡皮条一段、细绳、弹簧秤两个、三角板、刻度尺、 量角器。忡felt J禅力F01L=工L，rL2Xi= LE LpFL3囲=*也=匚一Ft=*z? L| LgF* =实验步骤：1用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在 橡皮条的另一端。3.用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。4.用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向， 并记录弹簧秤 的

4、读数。在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示， 板根据平行四边形定则求出合力F。5.只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 簧秤的读数和细绳的方向。按同样的比例用刻度尺从F的图示。6.比较F与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。7.改变两个分力F1和F2的大小和夹角。再重复实验两次，比较每次的F与F是否在实验误差允许的范围内相等。注意事项：1.用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应 位于与纸面平行的同一平面内。2.同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置【典型剖析】例1（合肥市2019年教学质量检测一14.

5、） 几个同学合作如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”，弹簧的上端与标尺的零 刻度对齐，他先读出不挂钩码时弹簧下端指 针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩 码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指的 标尺刻度。所得数据列表如下：（弹簧始终未超过 弹性限度，重力加速度g=9.8m/s2）钩码质量m/g0306090120标尺刻度x/102m6.007.158.349.4810.64（1）根据所测数据，在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针的标尺刻度 的关系曲线。（2）作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是 _利用刻度尺和三角0,记下弹0点起做出这个弹簧秤的拉力O必须保持不变。图甲x与钩码质量m这种

6、规格弹簧的劲度系数k=_N/m（保留三位有效数字）。例2 （08孝感一中届高三期中检测）某同学做 验证力的平行四边形定则”实验中，主 要步骤是：A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细 绳的另一端系着绳套。C.用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某 一位置0,记录下0点的位置，读出两个弹簧秤的示数。D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力Fi和F2的图示，并用平行 四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的

7、示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F，的图示。F.比较力F，和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是 _和_遗漏的内容分别是：_和_。例4（无锡市题：猜想与假设，交流与合作等，一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两 物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题。（1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的面积的大小成正比，这属于上述 科学探究的_ 环节。（2）这完成本实验，需要自己制做木块，他制做的木块应是下列选项中的 _A各面粗糙程度相同的正方体B各面粗糙程度不同的正方体C.各面粗糙程度相同。长宽高各不相同的长方体

8、D.各面粗糙程度不相同，长宽高各不相同的长方体例3（无锡市08届高三基础测试） 在验证 力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示， 其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细 绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上 根据实验结果画出的图。1图乙中的F与F两力中，方向一定沿向的是_2本实验采用的科学方法是（A.理想实验法B.等效替代法A0方C.控制变量法D.建立物理模型法科学探究活动通常包括以下几个环节，提出问 进行实验与收集证据、分析与论证、评估、08届高三基础测试）制定计划与设计实验、（3）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数 仏甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。为了用某

9、一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案 _ 更易于操作。请简述理由：若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数 为60N，b示数为110N，贝U A、B间的动摩擦因数为CFc【训练设计】1、（07高三模拟）现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F,手头只有一个质量为m的砝码（已知Fmg和一个米 尺。请回答：（1）画出实验方案的示意图；（2）其中需测量的物理量是 _;（3）尼龙丝能承受的最大拉力F的表达式是：2、 某同学在做验证互成角度的两力合成的平行四边形定则的实验时， 把橡皮条一端 固定， 另一端用A、B两个弹簧秤同时拉着到达0点位置，此时两弹簧秤的读数分别 是FA=3.41 N和FB=4.18N，其位置记录如图（2）所示.倘若橡皮绳的活动端仅由 一个弹簧秤拉着， 也把它拉到0点位置，读得弹簧秤的读数为Fc=6.14 N，其位置如C.以1 cm表示1N，作力的图示，用作图法.求出FA、FB的合力大小（要说明量值）、 和方向（只要图示），并说明该实验的结论.用作图法求得FA、FB的合力大小为 _N;实验结论是：_3、某同学用一个测力计、木块和细