《1112高中物理全程學(xué)習(xí)方略配套課件 第3章 實驗探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 魯科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《1112高中物理全程學(xué)習(xí)方略配套課件 第3章 實驗探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 魯科版必修1（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實驗圖象分析實驗圖象分析【典例【典例1 1】（】（20102010福建高考）某實驗小組研究橡皮筋伸長福建高考）某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系與所受拉力的關(guān)系. .實驗時，將原長約實驗時，將原長約200 mm200 mm的橡皮筋上端的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼（質(zhì)量均為固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼（質(zhì)量均為20 g20 g），每增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量；當(dāng)），每增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量；當(dāng)掛上掛上1010只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量也記下對應(yīng)

2、的橡皮筋伸長量. .根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量ll與拉力與拉力F F關(guān)系的圖象如圖所關(guān)系的圖象如圖所示示. .從圖象中可以得出從圖象中可以得出_._.（填選項前的字母）（填選項前的字母）A.A.增掛鉤碼時增掛鉤碼時ll與與F F成正比，而減掛鉤碼時成正比，而減掛鉤碼時ll與與F F不成正比不成正比B.B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大鉤碼時的大C.C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的

3、伸長量與減掛鉤碼時的相等鉤碼時的相等D.D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】選選D.D.由于橡皮筋下端懸掛的鉤碼太多，導(dǎo)致超由于橡皮筋下端懸掛的鉤碼太多，導(dǎo)致超出橡皮筋的彈性限度，使橡皮筋無法及時恢復(fù)原狀，兩條曲出橡皮筋的彈性限度，使橡皮筋無法及時恢復(fù)原狀，兩條曲線才有差異，且是非線性的線才有差異，且是非線性的. . 實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理【典例【典例2 2】某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測】某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)彈簧的勁度系數(shù)k.k.做法是先將待測彈簧的

4、一端固定在鐵架臺做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上. .當(dāng)彈簧自然下垂時，當(dāng)彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作指針指示的刻度數(shù)值記作L L0 0；彈簧下端掛一個；彈簧下端掛一個 50 g 50 g 的砝碼的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作時，指針指示的刻度數(shù)值記作L L1 1；彈簧下端掛兩個；彈簧下端掛兩個50 g50 g的砝的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L L2 2；掛七個；掛七個50 g

5、50 g的砝的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L L7 7. . （1 1）表中記錄的是該同學(xué)已測出的）表中記錄的是該同學(xué)已測出的6 6個值，其中有兩個數(shù)值個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是在記錄時有誤，它們的代表符號分別是_和和_._.測量記錄表：測量記錄表：（2 2）實驗中，）實驗中，L L3 3和和L L7 7兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖示將這兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖示將這兩個測量值填入記錄表中兩個測量值填入記錄表中. .（3 3）為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下）為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，

6、分別計算出了三個差值：方法逐一求差，分別計算出了三個差值：d d1 1=L=L4 4-L-L0 0=6.90 cm=6.90 cm，d d2 2=L=L5 5-L-L1 1=6.90 cm=6.90 cm，d d3 3=L=L6 6-L-L2 2=7.00 cm.=7.00 cm.請你給出第四個差值：請你給出第四個差值：d d4 4=_=_cm.=_=_cm.（4 4）根據(jù)以上差值，可以求出每增加）根據(jù)以上差值，可以求出每增加50 g50 g砝碼的彈簧平均伸砝碼的彈簧平均伸長量長量L.LL.L用用d d1 1、d d2 2、d d3 3、d d4 4表示的式子為表示的式子為L=_L=_，代入，

7、代入數(shù)據(jù)解得數(shù)據(jù)解得L=_cm.L=_cm.（5 5）計算彈簧的勁度系數(shù)）計算彈簧的勁度系數(shù)k=_N/m.k=_N/m.（g g取取9.8 m/s9.8 m/s2 2）【標(biāo)準(zhǔn)解答【標(biāo)準(zhǔn)解答】（1 1）通過對）通過對6 6個值的分析比較可知記錄有誤的個值的分析比較可知記錄有誤的是是L L5 5、L L6 6. .（2 2）用最小刻度是毫米的刻度尺測量時，正確讀數(shù)并記錄到）用最小刻度是毫米的刻度尺測量時，正確讀數(shù)并記錄到毫米的下一位，即毫米的下一位，即L L3 3=6.85 cm,L=6.85 cm,L7 7=14.05 cm.=14.05 cm.（3 3）利用逐差法并結(jié)合已求差值可知第四個差值）

8、利用逐差法并結(jié)合已求差值可知第四個差值d d4 4=L=L7 7-L-L3 3=14.05 cm-6.85 cm=7.20 cm.=14.05 cm-6.85 cm=7.20 cm.（4 4）L=L=1.75 cm.=1.75 cm.（5 5）根據(jù)）根據(jù)F=kF=kLL又又F=mgF=mg所以所以k= k= N/m=28 N/m. N/m=28 N/m.1234d +d +d +d4 46.90+6.90+7.00+7.20= cm16Fmg=LL0.05 9.8= 0.0175答案答案: :（1 1）L L5 5 L L6 6（2 2）6.85(6.846.85(6.846.86) 14.0

9、5(14.046.86) 14.05(14.0414.06)14.06)（3 3）L L7 7-L-L3 3 7.20(7.187.20(7.187.22)7.22)（4 4） 1.75 1.75 （5 5）28281234d +d +d +d4 41.1.（20112011西城區(qū)高一檢測）同學(xué)們通過實驗探究，得到了西城區(qū)高一檢測）同學(xué)們通過實驗探究，得到了在發(fā)生彈性形變時，彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系在發(fā)生彈性形變時，彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系. .下列說下列說法中能反映正確的探究結(jié)果的是法中能反映正確的探究結(jié)果的是( )( )A A彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正比彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成

10、正比B B彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成反比彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成反比C C彈簧的彈力跟彈簧的伸長量的平方成正比彈簧的彈力跟彈簧的伸長量的平方成正比D D彈簧的彈力跟彈簧的伸長量無關(guān)彈簧的彈力跟彈簧的伸長量無關(guān)【解析【解析】選選A.A.在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正比比. .故故A A正確正確. .2.2.一個實驗小組在一個實驗小組在“探究彈力和彈簧探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系伸長量的關(guān)系”的實驗中，使用兩條的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧不同的輕質(zhì)彈簧a a和和b b，得到彈力與彈，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示，下列表述正簧長度的圖象如圖所

11、示，下列表述正確的是確的是( )( )A.aA.a的原長比的原長比b b的長的長B.aB.a的勁度系數(shù)比的勁度系數(shù)比b b的大的大C.aC.a的勁度系數(shù)比的勁度系數(shù)比b b的小的小D.D.測得的彈力與彈簧的長度成正比測得的彈力與彈簧的長度成正比【解析【解析】選選B.B.由由F=kxF=kx=k(l-l=k(l-l0 0) )知彈力知彈力F F跟彈簧的伸長或縮短的跟彈簧的伸長或縮短的長度成正比，長度成正比，D D錯誤；錯誤；F F- -l l圖線的斜率大小等于彈簧勁度系數(shù)圖線的斜率大小等于彈簧勁度系數(shù)的大小，故的大小，故B B正確、正確、C C錯誤，當(dāng)錯誤，當(dāng)F=0F=0時，時，l=ll=l0

12、0，結(jié)合題圖知，結(jié)合題圖知a a的的原長比原長比b b的短，的短，A A錯誤錯誤. .3.3.在在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，以下說法正實驗中，以下說法正確的是確的是( )( )A.A.彈簧被拉伸時，不能超出其彈性限度彈簧被拉伸時，不能超出其彈性限度B.B.測彈簧的原長時，應(yīng)將彈簧平放在水平桌面上測彈簧的原長時，應(yīng)將彈簧平放在水平桌面上C.C.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力時，應(yīng)保證彈簧處于豎用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力時，應(yīng)保證彈簧處于豎直位置且平衡直位置且平衡D.D.用幾個不同的彈簧分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力用幾個不同的彈簧分別測出幾組拉力與伸

13、長量，得出拉力與伸長量之比相等與伸長量之比相等【解析【解析】選選A A、C.C.本實驗中應(yīng)以同一根彈簧為實驗對象，在彈本實驗中應(yīng)以同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，從而探性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力，從而探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系；但在測原長時，應(yīng)把彈簧豎直懸究彈力與彈簧伸長的關(guān)系；但在測原長時，應(yīng)把彈簧豎直懸掛，自然伸長時測量，這樣可以避免彈簧自身重力對測量結(jié)掛，自然伸長時測量，這樣可以避免彈簧自身重力對測量結(jié)果的影響果的影響. .故選故選A A、C.C.4.4.在在“探究彈力和彈簧伸長量關(guān)系探究彈力和彈簧伸長量關(guān)系”的實驗中的實驗中, ,

14、用圖象法處理用圖象法處理數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)時, ,某同學(xué)誤把彈簧的總長度作為橫坐標(biāo)某同學(xué)誤把彈簧的總長度作為橫坐標(biāo), ,然后描點作圖然后描點作圖, ,其他步驟都正確其他步驟都正確, ,則作出的圖象應(yīng)是則作出的圖象應(yīng)是( )( )【解析【解析】選選C.C.若將彈簧的總長度作為橫坐標(biāo)，若將彈簧的總長度作為橫坐標(biāo)，x=Lx=L0 0時，時，F(xiàn)=0F=0，其圖象不過原點，即彈力其圖象不過原點，即彈力F F與彈簧總長度與彈簧總長度x x的關(guān)系式應(yīng)為的關(guān)系式應(yīng)為F=F=k k（x-Lx-L0 0），故），故C C正確正確. .5.(20115.(2011宜賓高一檢測）小明想知道彈簧測力計的測力原理宜賓高一檢測）小

15、明想知道彈簧測力計的測力原理, ,于是他在實驗室中做了實驗于是他在實驗室中做了實驗, ,數(shù)據(jù)如表所示數(shù)據(jù)如表所示, ,請你幫他分析數(shù)請你幫他分析數(shù)據(jù)并總結(jié)出結(jié)論據(jù)并總結(jié)出結(jié)論. .彈簧原長彈簧原長:10 cm:10 cm結(jié)論結(jié)論: :彈簧的伸長和所受拉力的關(guān)系是彈簧的伸長和所受拉力的關(guān)系是:_.:_.【解析【解析】由題表知由題表知, ,當(dāng)拉力當(dāng)拉力F F1 1=2 N=2 N時時, ,彈簧伸長量彈簧伸長量x x1 1=1 cm;=1 cm;拉力拉力F F2 2=4 N=4 N時時, ,伸長量伸長量x x2 2=2 cm=2 cm；拉力；拉力F F3 3=6 N=6 N時時, ,伸長量伸長量x

16、x3 3=3 cm,=3 cm,即即F F1 1FF2 2FF3 3=x=x1 1xx2 2xx3 3, ,表明彈簧的伸長表明彈簧的伸長( (量量) )和所受拉力成正和所受拉力成正比比. .答案答案: :彈簧的伸長和所受拉力成正比彈簧的伸長和所受拉力成正比6.6.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0 cmh=25.0 cm且開口向下的小筒且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，但測力計可以同中（沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，但測力計可以同彈簧

17、的下端接觸），如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工彈簧的下端接觸），如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端（筒外）彈簧的長度具只能測量出筒的下端（筒外）彈簧的長度l,l,現(xiàn)要測出彈簧現(xiàn)要測出彈簧的原長的原長l l0 0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l l而測出對應(yīng)的而測出對應(yīng)的彈力彈力F F，作出，作出F-lF-l變化的圖線如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)變化的圖線如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為為k= _N/m.k= _N/m.彈簧的原長彈簧的原長l l0 0=_.=_.【解析【解析】設(shè)彈簧原長為設(shè)彈簧原長為l l0 0，由，由F=kxF=kx得得F F1 1=k(h+l=k(h+l1 1-l-l0 0) )，F(xiàn) F2 2=k(h+l=k(h+l2 2-l-l0 0) )由圖象知由圖象知F F1 1=30 N,l=30 N,l1 1=0.20 m=0.20 mF F2 2=20 N,l=20 N,l2 2=0.10 m=0.10 m代入解得代入解得l l0 0=0.15 m=0.15 m，k=100 N/mk=100 N/m答案答案: :100 0.15 m100 0.15 m