高考物理 实验二探究弹力和弹簧伸长的关系复习课件 沪科

1、实验二探究弹力和弹簧伸长的关系过程分析导引实验典例精析实验二探究弹力和弹簧伸长的关系知识要点归纳知能优化演练实验目的1探究弹力和弹簧伸长量之间的关系2学会利用图像法处理实验数据知识要点归纳实验原理1如图241所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等图2412弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔一、实验步骤1将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，

2、即原长2如图242所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，填入自己设计的表格中过程分析导引图2423改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出各次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x弹力F0l01l1x1l1l0F12l2x2l2l0F23l3x3l3l0F3二、数据处理1以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线2以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数首先尝试一次函数，如果

3、不行则考虑二次函数3得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义三、误差分析1弹簧长度测量的误差2描点画线的作图误差四、注意事项1所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止2每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确3测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差4描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧5记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：实验典例精析题型一实验数据的处

4、理例1弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧的伸长x/cm2.65.07.29.812.4(1)请你在图243中的坐标系中作出Fx图线；图243(2)写出图线所代表的函数式(x以m为单位)_；(3)写出函数表达式中常数的物理意义_；(4)若弹簧的原长为40 cm，并且以弹簧的总长度为自变量，写出函数表达式(以N和m为单位)_【解析】(1)Fx图线应为过原点的一条直线，所以作图时应用直线将所描各点连接起来，连接时应使尽可能多的点落在这条直线上，不在这条线上的点应均匀地分布在直线的两侧，图线的斜率表示弹簧的劲度系数(2)如图244所示图线得出关系式F20 x(3)20为劲度系数，即弹簧伸长1

5、 m，其弹力增加20 N.(4)由(2)中关系式得F20(x0.4)【答案】(1)如图244所示(2)F20 x(3)该弹簧每伸长1 m，其弹力增加20 N(4)F20(x0.4)图244【方法总结】在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，也可以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差(2010年高考浙江理综卷)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m0.1 kg，取g10 m/s2)，

6、并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端钩码个数)，然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi(X加iX减i)/2的数据如下表：题型二创新实验例2挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一橡皮绳的X加i_X减i(大于或小于)；(2)_同学的数据更符合实验要求(甲或乙)；(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m)；(4)为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？【解析】(1)同

7、一橡皮绳增挂钩码个数较多，导致橡皮绳超出弹性限度，在减挂钩码时仍未恢复，所以有X加iX减i.(2)由实验数据可得增挂一个钩码时橡皮绳伸长的改变量，即X2X1然后依次算出XiX1.由所给数据得改变量如下表所示由上表可知，乙图中改变量与钩码增加近似成正比，所以乙更符合实验要求挂在橡皮绳下端的钩码个数改变量(XiX1)/mm甲乙1230.215.5367.530.04118.547.75178.064.86245.584.5(3)由上表作图得图245由图245可得k乙5770(N/m)(4)尽可能使伸长量在弹性限度范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量的误差【答案】见解析【规律总结】创新实验的

8、情景发生了变化，但实验原理并未改变，所以在实验中把握实验目的，弄懂实验原理是完成实验或进行创新实验的保证9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:51:16 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16,

9、 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他乡生白发，旧国见青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/162022/10/162022/

10、10/162022/10/169、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:51:16 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October

11、16, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/10/162022/10/162022/10/162

12、022/10/169、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:51:16 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/10/162022/10/1616 October 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/10/162022/10/1