2012屆高考物理第一輪導學案復習-相互作用

1、20122012 屆高考物理第一輪導學案復習 : :相互作用20122012 屆高三物理一輪復習導學案二、相互作用（ 4 4） 【課題】探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系和驗證力的平行四邊形定則 【導學內(nèi)容】一、探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系 實驗目的：探索彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系， 并學習所用的科學方法。 實驗原理： 彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等。這樣 彈力的大小可以通過測定外力而得出（可以用懸掛砝碼的方法給彈簧 施加拉力）；彈簧的伸長可用直尺測出。多測幾組數(shù)據(jù)，用列表或作圖 的方法探索出彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系。實驗器材：彈簧（不同的多根） 、直尺、砝碼。實驗步驟：彈簧的彈力

2、用 F F 來表示，彈簧原長（自然長度）用 L0L0 來表示，彈簧現(xiàn) 長用 L L來表示，彈簧的伸長用 x x 來表示，則 x=L-L0 x=L-L0。 1 1用直尺測出彈簧的原長 L0L0；2 2如圖所示，將彈簧一端固定，另一端掛上砝碼（鉤碼），待彈簧平衡后，記錄下彈簧的長度及砝碼的重量。然后改變砝碼的質(zhì)量，再讀 出幾組數(shù)據(jù)； 3 3將數(shù)據(jù)記錄在表格中：4 4 .根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出 F Fx x 圖象；（以 F F 為縱軸，以 x x 為橫軸）5.5. 探索結(jié)論：按照 F Fx x 圖象中各點的分布與走向，嘗試做出一條平滑 的曲線（包括直線） 。所畫的點不一定正好在這條曲線上，但要注意使 曲線

3、兩側(cè)的點數(shù)大致相同。 嘗試寫出曲線所代表的函數(shù)， 首先嘗試 F Fx x 是否為一次函數(shù)。二、驗證力的平行四邊形定則 實驗目的：驗證力的合成的平行四邊形定則。實驗原理：此實驗是要用互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的效果 （即：使橡皮條在某一方向伸長一定的長度） ，看其用平行四邊形定則 求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等。實驗器材： 木板一塊、白紙、圖釘若干、橡皮條一段、細繩、彈簧秤兩個、三角 板、刻度尺、量角器。實驗步驟：1.1. 用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。2.2. 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的 A A 點，用兩條細繩套結(jié)在橡皮 條的另一端。3.3. 用兩個彈簧秤

4、分別鉤住兩個細繩套， 互成角度地拉橡皮條， 使橡皮 條伸長，結(jié)點到達某一位置 0 0 （如圖所示）。4.4. 用鉛筆描下結(jié)點 0 0 的位置和兩條細繩套的方向，并記錄彈簧秤的讀 數(shù)。在白紙上按比例作出兩個彈簧秤的拉力 F1F1 和 F2F2 的圖示，利用刻 度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力 F F。5 5只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置 0 0,記下彈簧秤的讀數(shù)和細繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從0 0點起做出這個彈簧秤的拉力 FF的圖示。6.6. 比較 F F 與用平行四邊形定則求得的合力 F F,在實驗誤差允許的范圍 內(nèi)是否相等。7 7 .改變兩個分力 F

5、1F1 和 F2F2 的大小和夾角。再重復實驗兩次，比較每次的 F F 與 F F 是否在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等。注意事項：1.1. 用彈簧秤測拉力時,應使拉力沿彈簧秤的軸線方向,橡皮條、彈簧 秤和細繩套應位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。2.2.同一次實驗中,橡皮條拉長后的結(jié)點位置0 0 必須保持不變。 【典型剖析】例 1 1（合肥市 20072007 年教學質(zhì)量檢測一 1414.）幾個同學合作如圖甲所示 裝置探究 “彈力和彈簧伸長的關(guān)系 ”,彈簧的上端與標尺的零刻度對齊, 他先讀出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度,然后在彈簧下端 掛上鉤碼,并逐個增加鉤碼,依次讀出指針所指的標尺刻度。所得數(shù)

6、據(jù)列表如下：（彈簧始終未超過彈性限度, 重力加速度 g=9.8m/s2g=9.8m/s2） 鉤碼質(zhì)量 m/g0306090120m/g0306090120標尺刻度 x/10 x/10 2m6.007.158.349.4810.642m6.007.158.349.4810.64（1 1）根據(jù)所測數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標紙上作出彈簧指針的標尺刻度x x 與鉤碼質(zhì)量 m m 的關(guān)系曲線。（2 2）作出的圖線與軸交點的縱坐標值的物理意義是；這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù) k=N/mk=N/m （保留三位有效數(shù)字）。例 22（0808 孝感一中屆高三期中檢測 ）某同學做 “驗證力的平行四邊形定則 實驗中，主要步驟

7、是：A.A. 在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在 方木板上。B.B. 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的 A A 點，在橡皮條的另一端拴上 兩條細繩，細繩的另一端系著繩套。C.C. 用兩個彈簧秤分別勾住繩套，互成角度的拉橡皮條，使橡皮條拉長， 結(jié)點到達某一位置 0,0,記錄下 0 0 點的位置，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)。D.D. 按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力 F1F1 和 F2F2 的 圖示,并用平行四邊形定則求出合力 F F；E.E. 只用一只彈簧秤，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力 F F 的圖示。F.

8、F. 比較力 F F 和 F F 的大小和方向，看他們是否相同，得出結(jié)論。上述步驟中： 有重要遺漏的步驟的序號是 _和_ 遺 漏 的 內(nèi) 容 分 別 是 ：和_ 。_ 例 33（無錫市 0808 屆高三基礎(chǔ)測試）在 “驗證力的平行四邊形定則 ”的實驗情況如圖甲所示，其中 A A 為固定橡皮筋的圖釘， O O 為橡皮筋與細繩 的結(jié)點，OBOB 和 OCOC 為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。圖乙中的 F F 與 F F 兩力中，方向一定沿 AOAO 方向的是 本實驗采用的科學方法是（）A.A.理想實驗法 B.B.等效替代法 C.C.控制變量法 D.D.建立物理模型法例 4 4（無錫市

9、0808 屆高三基礎(chǔ)測試）科學探究活動通常包括以下幾個環(huán) 節(jié)，提出問題：猜想與假設(shè)，制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集 證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等，一位同學在學習了滑動摩 擦力之后， 認為滑動摩擦力的大小可能與兩物體接觸面積的大小有關(guān)，于是他通過實驗探究這個問題。（1 1） 這位同學認為，滑動摩擦力的大小與兩物體的面積的大小成正比，這屬于上述科學探究的環(huán)節(jié)。（2 2） 這完成本實驗，需要自己制做木塊，他制做的木塊應是下列選項 中的。A A.各面粗糙程度相同的正方體 B.B.各面粗糙程度不同的正方體C.C. 各面粗糙程度相同。長寬高各不相同的長方體D.D. 各面粗糙程度不相同，長寬高各

10、不相同的長方體（3 3）為了用彈簧測力計測定兩木塊 A A 和 B B 間的動摩擦因數(shù)山甲、乙 兩同學分別設(shè)計了如圖所示的實驗方案。為了用某一彈簧測力計的示 數(shù)表示 A A 和B B 之間的滑動摩擦力大小，你認為方案更易于操作。請簡述理由：若 A A 和 B B 的重力分別為 100N100N 和 150N150N，當甲中 A A 被拉動時，彈簧測力 計 a a 示數(shù)為 60N60N, b b 示數(shù)為 110N110N,則 A A、B B 間的動摩擦因數(shù)為?！居柧氃O(shè)計】1 1、 （ 0707 高三模擬）現(xiàn)要測定一根尼龍絲能承受的最大拉力 F F,手頭只 有一個質(zhì)量為 m m 的砝碼（已知 Fm

11、gFmg）和一個米尺。請回答：（ 1 1 ）畫出實驗方案的示意圖；（2 2） 其中需測量的物理量是 _ ；（3 3） 尼龍絲能承受的最大拉力 F F 的表達式是：。2 2、某同學在做驗證互成角度的兩力合成的平行四邊形定則的實驗時， 把橡皮條一端固定，另一端用 A A、B B 兩個彈簧秤同時拉著到達 0 0 點位置， 此時兩彈簧秤的讀數(shù)分別是 FA=FA= 3.41N3.41N 和 FBFB= 4.18N,4.18N,其位置記錄如圖（2 2）所示倘若橡皮繩的活動端僅由一個彈簧秤拉著，也把它拉到0 0點位置，讀得彈簧秤的讀數(shù)為 FO6.14NFO6.14N,其位置如 C.C.以 1cm1cm 表示 1N1N,作力的圖示，用作圖法求出 FAFA FBFB 的合力大小（要說明量值）、 和方向（只要圖示） ，并說明該實驗的結(jié)論.用作圖法求得 FAFA FBFB 的合力大小為 N N;實驗結(jié)論是：.3 3、 某同學用一