《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件.ppt（29頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 注意事項(xiàng)1 安裝實(shí)驗(yàn)裝置 要保持刻度尺豎直并靠近彈簧 2 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 以免超過彈簧的彈性限度 3 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) 4 觀察所描點(diǎn)的走向 不要畫折線 5 統(tǒng)一單位 記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位 誤差分析1 鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確 彈簧長度測(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 熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn) 例1 2017 蚌埠模擬 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量的關(guān)系實(shí)驗(yàn) 圖1 1 實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有 2 如圖乙所示 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖 縱軸是鉤碼質(zhì)量m 橫軸是彈簧的形變量x 由圖可知 圖線不通過原點(diǎn)的原因是 彈簧的勁度系數(shù)k N m 計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字 重力加速度g取9 8m s2 3 如圖丙所示 實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b 畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的F L圖象 下列說法正確的是 A a的原長比b的長B a的勁度系數(shù)比b的大C a的勁度系數(shù)比b的小D 彈力與彈簧長度成正比 解析 1 實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量彈簧伸長的長度 故需要毫米刻度尺 3 在圖象中橫截距表示彈簧的原長 故b的原長比a的長 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k 故a的勁度系數(shù)比b的大 選項(xiàng)B正確 C錯(cuò)誤 彈簧的彈力滿足胡克定律 彈力與彈簧的形變量成正比 故選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 1 毫米刻度尺 2 彈簧有重力4 9 3 B 變式訓(xùn)練1 2017 南岸區(qū)模擬 某同學(xué)在 探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系 時(shí) 將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛 彈簧下端掛一個(gè)小盤 在小盤中增添砝碼 改變彈簧的彈力 通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x 實(shí)驗(yàn)得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質(zhì)量m的圖象如圖乙所示 g取10m s2 回答下列問題 1 某次測(cè)量如圖2甲所示 指針指示的刻度值為 cm 刻度尺單位為cm 2 從圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為 N m 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 圖2 3 另一同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)有下列做法 其中正確的是 A 實(shí)驗(yàn)中未考慮小盤的重力B 刻度尺零刻度未與彈簧上端對(duì)齊C 讀取指針指示的刻度值時(shí) 選擇彈簧指針上下運(yùn)動(dòng)最快的位置讀取D 在利用x m圖線計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)時(shí)舍棄圖中曲線部分?jǐn)?shù)據(jù) 解析 1 刻度尺的最小分度為0 1cm 故讀數(shù)為18 00cm 3 本實(shí)驗(yàn)中可采用圖象進(jìn)行處理 故小盤的重力可以不考慮 故選項(xiàng)A正確 讀數(shù)時(shí)刻度尺的零刻度應(yīng)與彈簧上端對(duì)齊 才能準(zhǔn)確測(cè)量 故選項(xiàng)B錯(cuò)誤 在讀指針的示數(shù)時(shí) 應(yīng)讓彈簧指針靜止之后再讀取 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 當(dāng)拉力超過彈性限度時(shí) 將變成曲線 不再符合胡克定律 故應(yīng)舍去 故選項(xiàng)D正確 答案 1 18 00 2 0 30 3 AD 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的三種方法 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量的函數(shù)關(guān)系 熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新本實(shí)驗(yàn)一般是在教材實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新情景進(jìn)行考查 因此 要在教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 善于用教材中實(shí)驗(yàn)的原理 方法和技巧處理新問題 例2 用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究彈簧的彈力與形變量之間的關(guān)系 輕彈簧上端固定一個(gè)力傳感器 然后固定在鐵架臺(tái)上 當(dāng)用手向下拉伸彈簧時(shí) 彈簧的彈力可從傳感器讀出 用刻度尺可以測(cè)量彈簧原長和伸長后的長度 從而確定伸長量 測(cè)量數(shù)據(jù)如表格所示 圖3 1 以x為橫坐標(biāo) F為縱坐標(biāo) 在圖4的坐標(biāo)紙上描繪出能夠正確反應(yīng)彈力與伸長量關(guān)系的圖線 2 由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為 保留兩位有效數(shù)字 圖4 解析橫軸表示伸長量x 縱軸表示彈力F 按照表格數(shù)據(jù) 描點(diǎn)畫圖 得到一條直線 圖象斜率代表彈簧勁度系數(shù) 答案 1 如圖 2 75N m 74 76N m均正確 變式訓(xùn)練2 2017 商丘模擬 1 某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí) 得到如圖5a所示的F L圖象 由圖象可知 彈簧原長L0 cm 求得彈簧的勁度系數(shù)k N m 圖5 2 按如圖b的方式掛上鉤碼 已知每個(gè)鉤碼重G 1N 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 L0 結(jié)合題圖a中數(shù)據(jù)得L0 3 0cm k 200N m 2 由題圖b知指針?biāo)究潭葹? 50cm 由F k L0 L 可求得此時(shí)彈力為F 3N 故所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為3個(gè) 答案 1 3 0200 2 1 503 1 2017 南昌模擬 某物理實(shí)驗(yàn)小組在探究彈簧的勁度系數(shù)k與其原長l0的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中 按示意圖6所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置 讓刻度尺零刻度與輕質(zhì)彈簧上端平齊 在彈簧上安裝可移動(dòng)的輕質(zhì)指針P 實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟是 圖6 將指針P移到刻度尺l01 5 00cm處 在彈簧掛鉤上掛上200g的鉤碼 靜止時(shí)讀出指針?biāo)缚潭炔⒂涗浵聛?取下鉤碼 將指針P移到刻度尺l02 10 00cm處 在彈簧掛鉤上掛上250g的鉤碼 靜止時(shí)讀出指針?biāo)缚潭炔⒂涗浵聛?取下鉤碼 將指針P移到刻度尺l03 15 00cm處 在彈簧掛鉤上掛上50g的鉤碼 靜止時(shí)讀出指針?biāo)缚潭炔⒂涗浵聛?重復(fù) 步驟 在每次重復(fù) 時(shí) 都將指針P下移5 00cm 同時(shí)保持掛鉤上掛的鉤碼質(zhì)量不變 將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)記錄 列表如下 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和列表數(shù)據(jù) 回答下列問題 1 重力加速度g取10m s2 在實(shí)驗(yàn)步驟 中 彈簧的原長為15 00cm時(shí) 其勁度系數(shù)為 N m 2 同一根彈簧的原長越長 彈簧的勁度系數(shù) 彈簧處在彈性限度內(nèi) A 不變B 越大C 越小 解析 1 彈簧的原長為l03 15 00cm時(shí) 掛鉤上鉤碼的質(zhì)量為m3 50g 所受拉力F3 m3g 0 5N 彈簧長度l3 16 67cm 彈簧伸長 x3 l3 l03 1 67cm 根據(jù)胡克定律 F3 k3 x3 解得k3 30N m 2 彈簧的原長為l05 25 00cm時(shí) 掛鉤上鉤碼的質(zhì)量為m5 50g 所受拉力F5 m5g 0 5N 彈簧長度l5 30 56cm 彈簧伸長 x5 l5 l05 5 56cm 根據(jù)胡克定律 F5 k5 x5 解得k5 9N m 由此可知 同一根彈簧的原長越長 彈簧的勁度系數(shù)越小 選項(xiàng)C正確 答案 1 30 2 C 2 圖7甲為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情景 用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺(tái)的輕質(zhì)彈簧 讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F 從電腦中直接讀出 所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中 圖7 3 24 8 24 6 25 0 55 2 55 1 55 3 1 從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為 cm 2 根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù) 在圖丙坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象 3 由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù) N m 彈簧的原長為 cm 均保留三位有效數(shù)字 答案 1 63 60 63 58 63 62 2 如圖所示 3 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和彈簧長度L的關(guān)系如圖8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) 兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖9所示的甲 乙兩種方案 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 甲方案中 若A和B的重力分別為10 0N和20 0N 當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí) 彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為6 0N b的示數(shù)為11 0N 則A B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 答案 1 300N m 2 甲 0 3