《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系教學(xué)案（18頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系 1．探究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系； 2．驗(yàn)證力的平行四邊形定則 3．學(xué)會(huì)用列表法、圖象法等方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 1．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系． 2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系． 【實(shí)驗(yàn)原理】 1．彈簧受力會(huì)發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)．沿著彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的． 2．用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力，運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等． 3．彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來的長(zhǎng)

2、度進(jìn)行計(jì)算．這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系．即尋求F＝kx的關(guān)系 . 【實(shí)驗(yàn)器材】 彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙． 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1．將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)． 2．如圖2－4－1所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)度并測(cè)出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里． 1 2 3 4 5 6 7 F/N L/cm x/cm 3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量

3、，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過程多次． 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理】 1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖．連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線． 2．以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)．首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)． 3．得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義． 【實(shí)驗(yàn)誤差的來源】 1．彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量誤差． 2．描點(diǎn)畫線的作圖誤差． 【注意事項(xiàng)】 1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度．要注意觀察，適可而止． 2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可

4、能稀，這樣作出的圖線更精確． 3．測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，以免增大誤差． 4．描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)． 5．記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位． 【方法規(guī)律】 (1)列表法 將測(cè)得的F、x填入設(shè)計(jì)好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的． (2)圖象法 以彈簧伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點(diǎn)，作出的擬合曲線，是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線． (3)函數(shù)法 彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x滿足F＝kx的關(guān)系． 2．注意事項(xiàng)

5、 (1)不要超過彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過分拉伸，超過彈簧的彈性限度． (2)盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)． (3)觀察所描點(diǎn)的走向：本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律，所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(diǎn)． (4)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位． 3．誤差分析 (1)鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確帶來誤差． (2)畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會(huì)帶來誤差．學(xué) 高頻考點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)的基本操作及數(shù)據(jù)處理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

6、【例1】　某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。 (1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)。彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(填“水平”或“豎直”)。 (2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6。數(shù)據(jù)如下表： 代表符號(hào) L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 數(shù)值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________。

7、由表可知所用刻度尺的最小分度為________。 (3)圖1是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值(填“L0”或“Lx”)。 圖1 (4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2) 【解析】(1)為保證彈簧的形變只由砝碼和砝碼盤的重力引起，所以彈簧軸線和刻度尺均應(yīng)在豎直方向。 (2)彈簧靜止時(shí)，記錄原長(zhǎng)L0；表中的數(shù)據(jù)L3與其他數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)不同，所以數(shù)據(jù)L3不規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)讀至厘米位的后兩位，最后一位應(yīng)為估計(jì)值，精確至mm

8、位，所以刻度尺的最小分度為1 mm。 【答案】(1)豎直　(2)靜止　L3　1 mm　(3)Lx　(4)4.9　10 【方法技巧】實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法 1．圖象法：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，在建好直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，以彈簧的彈力F為縱軸，彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫軸，根據(jù)描點(diǎn)的情況，作出一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線。 2．列表法：將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中，研究測(cè)量的數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)， 彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的比值是一常數(shù)。 3．函數(shù)法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的函數(shù)關(guān)系。 【變式訓(xùn)練】如圖1甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．

9、 圖1 (1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：____________. (2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：________________. (3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.圖線不過原點(diǎn)的原因是由于______________________． (4)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來； B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0； C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度

10、尺； D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼； E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式．首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)； F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義； G．整理儀器． 請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來：________. 【答案】(1)刻度尺　(2)彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或?qū)?yīng)的彈簧長(zhǎng)度)　(3)200　彈簧自身存在重力　(4)CBDAEFG 高頻考點(diǎn)二　數(shù)據(jù)處理及誤差分析 【例2】在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系并測(cè)定彈簧

11、的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖7甲所示．所掛鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右的恒定拉力．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度． 圖7 (1)有一個(gè)同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)在如圖乙所示的圖象中描點(diǎn)，請(qǐng)作出F－L圖線． (2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0＝______cm，勁度系數(shù)k＝______N/m. (3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記 錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))． (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較． 優(yōu)點(diǎn)是：________________

12、________________________________________________________； 缺點(diǎn)是：________________________________________________________________________. 【答案】(1)見解析　(2)5　20　(3)見解析　(4)避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響　彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在摩擦造成實(shí)驗(yàn)誤差 【解析】(1)用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來，如圖所示． 【變式探究】為了探究彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系，某同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖4所示

13、圖象． 圖4 (1)從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按照實(shí)驗(yàn)要求做，從而使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)開_____________________________． (2)甲、乙彈簧的勁度系數(shù)分別為______N/m和______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測(cè)力計(jì)，應(yīng)選彈簧______(填“甲”或“乙”)． (3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析，請(qǐng)對(duì)這個(gè)研究課題提出一個(gè)有價(jià)值的建議． 【答案】(1)彈簧的形變量超過其彈性限度　(2)66.7　200　甲　(3)見解析 【解析】(1)在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，超過彈簧的彈性限度

14、，則此規(guī)律不成立，所以所給的圖象上端為曲線，是因?yàn)閺椈傻男巫兞砍^其彈性限度． (2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為 k甲＝＝N/m≈66.7 N/m 高頻考點(diǎn)三　拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 以本實(shí)驗(yàn)為背景，通過改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探究性等特點(diǎn)。 視角1　可能對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn) 將彈簧水平放置或穿過一根水平光滑的直桿，在水平方向做實(shí)驗(yàn)。 視角2　對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn) 圖4 　利用計(jì)算機(jī)及傳感器技術(shù)，將彈簧水平放置，且一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連，對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或推力)時(shí)，電腦上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象(如

15、圖4所示)，分析圖象得出結(jié)論 【例3】在探究彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖5甲所示，將輕彈簧的一端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長(zhǎng)量通過刻度尺測(cè)得，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表中。 伸長(zhǎng)量x/(×10－2 m) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 彈力F/N 1.50 2.93 4.55 5.98 7.50 (1)以x為橫坐標(biāo)，F(xiàn)為縱坐標(biāo)，在圖乙的坐標(biāo)紙上描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量間的關(guān)系圖線； (2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為________。(保留三位有效數(shù)字) 圖5 【解析】(1)根據(jù)所給的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連

16、線，如答圖所示。(2)根據(jù)胡克定律F＝kx可知，在F－x圖象中，圖線的斜率大小等于彈簧的勁度系數(shù)，即k＝75.0 N/m。 【答案】(1)如圖所示 (2)75.0 N/m　(74.0～76.0 N/m均正確) 【變式訓(xùn)練】在“探究彈簧彈力的大小與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧．為測(cè)量橡皮繩的勁度系數(shù)，他們?cè)谙鹌だK下端依次逐個(gè)掛上鉤碼(每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m＝0.1kg，取g＝10m/s2)，并記錄繩下端的坐標(biāo)x加i(下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個(gè)數(shù))．然后逐個(gè)拿下鉤碼，同樣記錄繩下端的坐標(biāo)x減i，繩下端坐標(biāo)的平均值xi＝的數(shù)據(jù)如表： 掛在橡皮繩下端的鉤

17、碼個(gè)數(shù) 橡皮繩下端的坐標(biāo)(xi/mm) 甲 乙 1 216.5 216.5 2 246.7 232.0 3 284.0 246.5 4 335.0 264.2 5 394.5 281.3 6 462.0 301.0 (1)同一標(biāo)號(hào)橡皮繩的x加i______x減i(選填“大于”或“小于”)； (2)______同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求(選填“甲”或“乙”)； (3)為了更好地測(cè)量勁度系數(shù)，在選用鉤碼時(shí)需考慮的因素有哪些？ 【答案】(1)小于　(2)乙　(3)盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性限度范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量，以減小長(zhǎng)度測(cè)量的誤差． 掛在橡

18、皮繩下端的鉤碼個(gè)數(shù) 橡皮繩長(zhǎng)度的改變量(xi－x1)/mm 甲 乙 1 2 30.2 15.5 3 67.5 30.0 4 118.5 47.7 5 178.0 64.8 6 245.5 84.5 (3)盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性限度范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量，以減小長(zhǎng)度測(cè)量的誤差． 1．（2016·浙江卷）某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500 N/m.如圖1所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)．在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00 cm不變的條件下： 圖1-7 (1)若彈簧秤a、b間夾

19、角為90°，彈簧秤a的讀數(shù)是________N(圖2中所示)，則彈簧秤b的讀數(shù)可能為________N. (2)若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù)________、彈簧秤b的讀數(shù)________(填“變大”“變小”或“不變”)． 【答案】 (1)3.00～3.02　3.9～4.1(有效數(shù)不作要求)　(2)變大　變大 2．(2015·福建理綜·19(1))某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)． ①圖4甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)?/p>

20、的標(biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl為________cm； 圖4 ②本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________；(填選項(xiàng)前的字母) A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 ③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________． 答案?、?.93?、贏?、坫^碼重力超過彈簧彈力范圍 3．(2015·四川理綜

21、·8(1))某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1，如圖5甲所示．圖乙是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖，示數(shù)l1＝________ cm.在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50 g，掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F2＝________N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8 m/s2)．要得到彈簧伸長(zhǎng)量x，還需要測(cè)量的是____________，作出F－x曲線，得到彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系． 圖5 答案　2

22、5.85　0.98　彈簧原長(zhǎng) 解析　刻度尺示數(shù)為25.85 cm，注意估讀．掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力等于此時(shí)鉤碼的重力，即F＝2mg＝0.98 N．由于伸長(zhǎng)量等于彈簧的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)，因此要得到伸長(zhǎng)量，還需要測(cè)量彈簧原長(zhǎng)． 4. (2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，23)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖6所示：一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0; 掛有質(zhì)量為0.10

23、0 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x。測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm。 圖6 P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 (m/N) 0.00

24、6 1 ② 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7 (1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________，②________。 (2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖7給出的坐標(biāo)紙上畫出－n圖象。 圖7 (3)圖7中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)。若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m。 【答案】(1)①81.7?、?.012 2 (2)－n圖象如圖所示。 (3)(在～之間均可)　(在

25、～之間均可) 5.(2014·浙江卷，21)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖2連接起來進(jìn)行探究。 圖2　　　　　 　圖3 鉤碼數(shù) 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36 (1)某次測(cè)量如圖3所示，指針示數(shù)為________cm。 (2)在彈性限度內(nèi)，將50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表。用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為________ N/m(重力加速度g＝10 m/s2)。由表中數(shù)據(jù)________(

26、填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。 【解析】(1)刻度尺最小分度為0.1 cm，讀數(shù)時(shí)需估讀到0.01 cm。 【答案】(1)15.95～16.05　(2)12.2～12.8　能 1．(1)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是(　　) A．彈簧被拉伸時(shí)，所掛鉤碼越多，誤差越小 B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) C．用直尺測(cè)得的彈簧長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量 D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等 (2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使

27、其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把L－L0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下列選項(xiàng)中的(　　) 解析：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對(duì)彈簧的拉力，以探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并且保證拉力和重力平衡，應(yīng)選B。 (2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x＞0，所以選C 答案：(1)B　(2)C 2．在測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)時(shí)，將彈簧自然懸掛，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)自，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；在砝碼盤中每次增加10 g砝

28、碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表： 代表符號(hào) L自 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 數(shù)值(cm) 5.35 7.35 9.35 11.30 13.4 15.35 17.40 19.30 (1)表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為________。由表可知所用刻度尺的最小分度為________。 (2)如圖所示是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖線，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與______的差值(填“L自”或“L0”)。 (3)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過分析圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________ g(結(jié)果

29、保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8 m/s2)。 答案：(1)L3　1 mm　(2)L0　(3)4.9　10 3.在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)先按圖1所示對(duì)彈簧甲進(jìn)行探究，然后把等長(zhǎng)的彈簧乙(直徑小于甲)套在彈簧甲內(nèi)，兩彈簧懸掛在同一點(diǎn)按圖2所示進(jìn)行探究。在彈性限度內(nèi)，將質(zhì)量m＝50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，測(cè)得圖1、圖2中彈簧的長(zhǎng)度L1、L2如下表所示。 鉤碼個(gè)數(shù) 1 2 3 4 L1/cm 30.02 31.02 32.02 33.02 L2/cm 29.33 29.65 29.97 30.29 已知重力加速度g＝9.8 m

30、/s2，計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k1＝________ N/m，彈簧乙的勁度系數(shù)k2＝________ N/m。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案：49.0　104 4． (1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長(zhǎng)度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如圖a所示的F -L圖像，由圖像可知：彈簧原長(zhǎng)L0＝________ cm，求得彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m。 (2)按如圖b的方式掛上鉤碼(已知每個(gè)鉤碼重G＝1 N)，使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為________ cm。由此可推測(cè)圖b中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為________個(gè)。 解析：(1)由胡克定律F＝k(L

31、－L0)，結(jié)合題圖a中數(shù)據(jù)得：L0＝3.0 cm，k＝200 N/m。 (2)由題圖b知指針?biāo)究潭葹?.50 cm，由F＝k(L0－L)，可求得此時(shí)彈力為：F＝3 N，故所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為3個(gè)。 答案：(1)3.0　200　(2)1.50　3 5．某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖1所示，則由圖線可知： (1)彈簧的勁度系數(shù)為________。 (2)為了用彈簧測(cè)定兩木塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖2所示的甲、乙兩種方案。 ①為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力的大小，你認(rèn)為方案________更合理。 ②甲方案中，若A和B的重力分別為10.0 N和20.0 N。當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為6.0 N，b的示數(shù)為11.0 N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。 答案：(1)300 N/m　(2)①甲?、?.3 - 18 -