（安徽适用）高考物理一轮复习要点提示 第2讲 (1)实验 探究弹力和弹簧伸长的关系课件.ppt

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1、2021/8/11 星期三1一、一、实验实验目的目的1探究探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长量之量之间间的关系的关系2学会利用学会利用图图象法象法处处理理实验实验数据数据二、二、实验实验原理原理1如如图图所示，在所示，在弹弹簧下端簧下端悬悬挂挂钩码时弹钩码时弹簧簧会伸会伸长长，平衡，平衡时弹时弹簧簧产产生的生的弹弹力与所挂力与所挂钩码钩码的重力大小相等的重力大小相等2弹弹簧的簧的长长度可用刻度尺直接度可用刻度尺直接测测出，伸出，伸长长量可以由拉量可以由拉长长后的后的长长度减去度减去弹弹簧原来的簧原来的长长度度进进行行计计算算这样这样就可以研究就可以研究弹弹簧的簧的弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长量之

2、量之间间的定量关系了的定量关系了2021/8/11 星期三2三、三、实验实验器材器材铁铁架台、架台、弹弹簧、毫米刻度尺、簧、毫米刻度尺、钩码钩码若干、三角板、坐若干、三角板、坐标纸标纸、重垂、重垂线线、铅铅笔笔四、四、实验实验步步骤骤1如如图图所示，将所示，将铁铁架台放在桌面上架台放在桌面上(固定好固定好)，将，将弹弹簧的簧的一端固定于一端固定于铁铁架台的横梁上，在靠近架台的横梁上，在靠近弹弹簧簧处处将刻度尺将刻度尺(最最小分度小分度为为1 mm)固定于固定于铁铁架台上，并用重垂架台上，并用重垂线检查线检查刻度刻度尺是否尺是否竖竖直，用刻度尺直，用刻度尺测测出出弹弹簧自然伸簧自然伸长长状状态时

3、态时的的长长度度l0，即原，即原长长2如如图图所示，将已知所示，将已知质质量的量的钩码钩码挂在挂在弹弹簧的下端，在平衡簧的下端，在平衡时测时测量量弹弹簧簧的的总长总长并并测测出出钩码钩码的重力，填写在的重力，填写在记录记录表格里表格里.2021/8/11 星期三33.改改变变所挂所挂钩码钩码的的质质量，重复前面的量，重复前面的实验过实验过程多次程多次4以以弹弹力力F(大小等于所挂大小等于所挂钩码钩码的重力的重力)为纵为纵坐坐标标，以，以弹弹簧的伸簧的伸长长量量x为为横坐横坐标标，用描点法作，用描点法作图图按照按照图图中各点的分布与走向，中各点的分布与走向，尝试尝试作出一条作出一条平滑的曲平滑的

4、曲线线(包括直包括直线线)，所画的点不一定正好都在，所画的点不一定正好都在这这条曲条曲线线上，但要注上，但要注意使曲意使曲线线两两侧侧的点数大致均匀的点数大致均匀5以以弹弹簧的伸簧的伸长长量量为为自自变变量，写出曲量，写出曲线线所代表的函数首先所代表的函数首先尝试尝试一一次函数，如果不行次函数，如果不行则则考考虑虑二次函数二次函数6得出得出弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长量之量之间间的定量关系，解的定量关系，解释释函数表达式中常数函数表达式中常数的物理意的物理意义义2021/8/11 星期三4五、注意事五、注意事项项1所挂所挂钩码钩码不要不要过过重，以免重，以免弹弹簧被簧被过过分拉伸，超出它的分拉

5、伸，超出它的弹弹性限度性限度要注意要注意观观察，适可而止察，适可而止2每次所挂每次所挂钩码钩码的的质质量差适当大一些，从而使坐量差适当大一些，从而使坐标标系上描的点适当系上描的点适当稀一些，稀一些，这样这样作出的作出的图线图线精确精确3测弹测弹簧簧长长度度时时，一定要在，一定要在弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂且挂且处处于平衡状于平衡状态时测态时测量，量，以免增大以免增大误误差差4描点画描点画线时线时，所描的点不一定都落在一条曲，所描的点不一定都落在一条曲线线上，但上，但应应注意一定注意一定要使各点均匀分布在曲要使各点均匀分布在曲线线的两的两侧侧5记录记录数据数据时时要注意要注意弹弹力及力及弹弹簧伸簧伸

6、长长量的量的对应对应关系及关系及单单位位六、六、误误差分析差分析1本本实验误实验误差的主要来源差的主要来源为读为读数和作数和作图时图时的偶然的偶然误误差差2弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂挂时时，未考，未考虑弹虑弹簧自身重力的影响簧自身重力的影响3为为了减小了减小误误差，要尽量多差，要尽量多测测几几组组数据数据七、七、实验实验改改进进在在“探究探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长的关系的关系”的的实验实验中，也可以不中，也可以不测测量量弹弹簧的自然簧的自然长长度，而以度，而以弹弹簧的簧的总长总长作作为为自自变变量，量，弹弹力力为为函数，作出函数，作出弹弹力随力随弹弹簧簧长长度度的关系的关系图线图线这样这样可

7、避免因可避免因测弹测弹簧的自然伸簧的自然伸长长而而带带来的来的误误差差2021/8/11 星期三5实验实验中中应应注意的注意的问题问题 例例1(1)在在“探究探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长的关系的关系”的的实验实验中，以下中，以下说说法正确法正确的是的是()A弹弹簧被拉伸簧被拉伸时时，不能超出它的，不能超出它的弹弹性限度性限度B用用悬悬挂挂钩码钩码的方法的方法给弹给弹簧施加拉力，簧施加拉力，应应保保证弹证弹簧位于簧位于竖竖直位置且直位置且处处于平衡状于平衡状态态C用直尺用直尺测测得得弹弹簧的簧的长长度即度即为弹为弹簧的伸簧的伸长长量量D用几个不同的用几个不同的弹弹簧，分簧，分别测别测出几出几

8、组组拉力与伸拉力与伸长长量，得出拉力与伸量，得出拉力与伸长长量之比相等量之比相等(2)某同学做某同学做“探究探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长的关系的关系”的的实验实验，他先把，他先把弹弹簧平放簧平放在桌面上使其自然伸在桌面上使其自然伸长长，用直尺，用直尺测测出出弹弹簧的原簧的原长长L0，再把，再把弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂挂起来，挂上起来，挂上钩码钩码后后测测出出弹弹簧伸簧伸长长后的后的长长度度L，把，把(LL0)作作为弹为弹簧的伸簧的伸长长量量x，这样这样操作，由于操作，由于弹弹簧自身重力的影响，最后画出的簧自身重力的影响，最后画出的图线图线可能是如可能是如图图所示所示图图象中的象中的()202

9、1/8/11 星期三6解析解析本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系述弹簧的弹力与其伸长量间的关系(1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力来探索弹力与弹簧伸长的关系增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力来探索弹力与弹簧伸长的关系所以选所以选A、B.(2)考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选所以选C.答案答案(1)AB(

10、2)C2021/8/11 星期三7实验实验数据的数据的处处理理 例例2某同学用如某同学用如图图所示装置做探究所示装置做探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长关系关系的的实验实验，他先，他先测测出不挂出不挂钩码时弹钩码时弹簧下端指簧下端指针针所指的所指的标标尺刻尺刻度，然后在度，然后在弹弹簧下面挂上簧下面挂上钩码钩码，并逐个增加，并逐个增加钩码钩码，测测出指出指针针所指的所指的标标尺刻度，所得数据列表如下：尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度重力加速度g9.8 m/s2)2021/8/11 星期三8(1)根据所根据所测测数据，在所数据，在所给给的坐的坐标纸标纸上作出上作出弹弹簧指簧指针针所指的所指的

11、标标尺刻度尺刻度x和和钩码质钩码质量量m的关系曲的关系曲线线(2)根据所根据所测测数据和关系曲数据和关系曲线线可以判断，在可以判断，在_N范范围围内内弹弹力大小和力大小和弹弹簧伸簧伸长长关系关系满满足胡克足胡克规规律律这这种种规规格格弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为_N/m.2021/8/11 星期三9解析解析(1)根据实验所测数据在坐标纸上进行描点，所作的图线如根据实验所测数据在坐标纸上进行描点，所作的图线如图所示图所示答案答案(1)图图象象见见解析解析(2)04.9252021/8/11 星期三102021/8/11 星期三11(3)用如用如图图(a)所示的装置就可以所示的装置就可以测测量出量出这这种橡皮筋的种橡皮筋的Y值值，下表，下表为为橡皮橡皮筋受到的拉力筋受到的拉力F与伸与伸长长量量x的的实验记录实验记录，请请在在图图(b)中作出中作出Fx图图象象.(4)由以上由以上实验实验可求出可求出该该橡皮筋的橡皮筋的Y值为值为_(保留一位有效数字保留一位有效数字)2021/8/11 星期三12答案答案(1)D(2)毫米刻度尺螺旋毫米刻度尺螺旋测测微器微器(3)如如图图所示所示(4)5106 Pa2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14