課時(shí)作業(yè)(十一)　[第11講　本單元實(shí)驗(yàn)]

1、課時(shí)作業(yè)(十一)第11講本單元實(shí)驗(yàn)eq avs4alco1(根底熱身)1. 某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把LL0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(huà)出的圖線(xiàn)可能是圖K111中的()ABCD圖K1112在探究力的合成的實(shí)驗(yàn)中，橡皮條的一端固定在P點(diǎn)，另一端被A、B兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉伸至O點(diǎn)，F(xiàn)1、F2分別表示A、B兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，如圖K112所示使彈簧測(cè)力計(jì)B從圖示位置開(kāi)始順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在這過(guò)程中保持O點(diǎn)和彈簧測(cè)力計(jì)A的拉伸方向不變，那

2、么在整個(gè)過(guò)程中兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1、F2的變化是()AF1減小，F(xiàn)2減小BF1減小，F(xiàn)2增大CF1減小，F(xiàn)2先增大后減小DF1減小，F(xiàn)2先減小后增大圖K112圖K1133圖K113是甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定那么實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，假設(shè)用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，那么可以判斷_(選填“甲或“乙)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重事實(shí)的417世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量與彈力成正比，這就是著名的胡克定律受此啟發(fā)，一學(xué)習(xí)小組同學(xué)研究“金屬線(xiàn)材伸長(zhǎng)量與拉力的關(guān)系的探究過(guò)程如下：有同學(xué)認(rèn)為：橫截面為圓形的金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)，其伸長(zhǎng)量

3、與拉力成正比，與截面半徑成反比他們準(zhǔn)備選用一些“由同種材料制成的不同長(zhǎng)度、不同半徑的線(xiàn)材作為研究對(duì)象，用測(cè)距儀、傳感器等儀器測(cè)量線(xiàn)材的伸長(zhǎng)量隨拉力變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得如下數(shù)據(jù)：長(zhǎng)度拉力 伸長(zhǎng)直徑250 N500 N750 N1000 N1 m2.52 mm0.4 mm0.8 mm1.2 mm1.6 mm2 m2.52 mm0.8 mm1.6 mm2.4 mm3.2 mm1 m3.57 mm0.2 mm0.4 mm0.6 mm0.8 mm同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，對(duì)他們的假設(shè)進(jìn)行了補(bǔ)充完善(1)上述科學(xué)探究活動(dòng)中，屬于“制定方案和“搜集證據(jù)的環(huán)節(jié)分別是_、_.(2)請(qǐng)根據(jù)上

4、述過(guò)程分析他們的假設(shè)是否全部正確？假設(shè)有錯(cuò)誤或缺乏，請(qǐng)給予修正eq avs4alco1(技能強(qiáng)化)5在“驗(yàn)證力的平行四邊形定那么 的實(shí)驗(yàn)中，其中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟如下：在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細(xì)線(xiàn)；通過(guò)細(xì)線(xiàn)同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)線(xiàn)的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上記下O點(diǎn)和兩個(gè)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2.在紙上根據(jù)F1和F2的大小，應(yīng)用平行四邊形定那么作圖求出合力F.只用一測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長(zhǎng)量與用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同，記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F和細(xì)繩的方向以上三個(gè)步驟中均有錯(cuò)誤或疏漏，請(qǐng)指出：(1)_(2)_(3)_ 圖K11

5、46在“驗(yàn)證力的平行四邊形定那么實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：在水平放置的木板上，固定一張白紙把橡皮條的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴兩根帶套的細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)與橡皮條的交點(diǎn)叫做結(jié)點(diǎn)在紙面離O點(diǎn)比橡皮條略長(zhǎng)的距離上標(biāo)出A點(diǎn)如圖K114所示，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別沿水平方向拉兩個(gè)繩套，把結(jié)點(diǎn)拉至A點(diǎn)，記下此時(shí)兩力F1和F2的方向和大小改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉繩套，仍把結(jié)點(diǎn)拉至A點(diǎn)，記下此時(shí)F的方向和大小拆下彈簧測(cè)力計(jì)和橡皮條請(qǐng)你寫(xiě)出下面應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟：_7某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系表中是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過(guò)彈性限度(g10 m/s2)鉤碼質(zhì)量m/g0

6、306090120150彈簧總長(zhǎng)度l/cm7.2(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖K115所示坐標(biāo)系中作出彈力F跟彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖象；圖K115(2)根據(jù)圖象得到彈簧的勁度系數(shù)是_N/m.8橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測(cè)力計(jì)沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖K116所示，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出圖K116(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為_(kāi) N和 _N. (要求讀到0.1 N)(2)在此題的虛線(xiàn)方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力圖K1179在“驗(yàn)證

7、力的平行四邊形定那么實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖K117所示)實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)：A兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上C在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行其中正確的選項(xiàng)是_(填入相應(yīng)的字母)10圖K118甲為“探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)裝置(1)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_A在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過(guò)程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置能變化B彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)線(xiàn)時(shí)，拉力方向必須豎直向下CF1、F2和合力F的大小都不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)

8、的量程D為減小測(cè)量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90(2)彈簧測(cè)力計(jì)的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為_(kāi)N. 圖K118eq avs4alco1(挑戰(zhàn)自我)11在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖K119所示所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力實(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K119(1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出FL圖線(xiàn)圖K1110(2)由此圖線(xiàn)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

9、設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫(xiě)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擬優(yōu)點(diǎn)在于：_.缺點(diǎn)在于：_.課時(shí)作業(yè)十一【根底熱身】1C解析 原長(zhǎng)的測(cè)量值小于真實(shí)值，設(shè)誤差為l，彈簧的實(shí)際伸長(zhǎng)量xxl，彈力與伸長(zhǎng)量成正比，即Fk(xl)，所以可能的圖線(xiàn)是C.2D解析 由于結(jié)點(diǎn)O的位置不變，所以F1和F2的合力大小和方向不變，畫(huà)出平行四邊形如下圖，彈簧測(cè)力計(jì)A的拉伸方向不變，那么F1的方向不變，彈簧測(cè)力計(jì)B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，F(xiàn)2的大小和方向均不斷改變，圖中畫(huà)出彈簧測(cè)力計(jì)B轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)位置，兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為F1和F2、F1和F2、F1和F2，觀察表示力的

10、有向線(xiàn)段的長(zhǎng)短變化，可以看出彈簧測(cè)力計(jì)A的讀數(shù)F1逐漸減小，而彈簧測(cè)力計(jì)B的讀數(shù)F2先減小后增大，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)B轉(zhuǎn)動(dòng)至與彈簧測(cè)力計(jì)A垂直時(shí)F2最小3甲解析 由題設(shè)可知，F(xiàn)為F1和F2合力，是通過(guò)平行四邊形定那么作出的，而F是F1和F2的等效力，即用一只彈簧秤拉橡皮條時(shí)的拉力，顯然F的方向與細(xì)繩應(yīng)在同一條直線(xiàn)上，故甲同學(xué)是尊重事實(shí)的4(1)(2)他們的假設(shè)不是全部正確在彈性限度內(nèi)，金屬絲(桿)的伸長(zhǎng)量與拉力成正比，與截面半徑的平方成反比，還與金屬絲(桿)的長(zhǎng)度成正比解析 確定研究對(duì)象，選取實(shí)驗(yàn)器材屬“制定方案；實(shí)驗(yàn)過(guò)程和測(cè)量數(shù)據(jù)屬“搜集證據(jù). 探究金屬線(xiàn)材伸長(zhǎng)量與拉力、長(zhǎng)度、直徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該采

11、用控制變量法【技能強(qiáng)化】5(1)步驟中未記下細(xì)線(xiàn)的方向(2)步驟中除F1、F2的大小之外，還應(yīng)根據(jù)F1、F2的方向才能準(zhǔn)確作圖(3)步驟中應(yīng)將橡皮條與線(xiàn)的結(jié)點(diǎn)拉到原位置O點(diǎn)6在A點(diǎn)按同一標(biāo)度作出F1、F2、F的圖示；利用平行四邊形定那么作F1、F2的合力F；比擬F和F的大小和方向，并得出結(jié)論7(1)如下圖(2)25解析 (1)鉤碼質(zhì)量為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng)，可得彈簧原長(zhǎng)為6.0 cm；根據(jù)給出的六組數(shù)據(jù)分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)狀態(tài)下彈簧的伸長(zhǎng)量，可在彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖象中確定出六個(gè)點(diǎn)，用平滑的曲線(xiàn)連接盡可能多的點(diǎn)，如下圖所得圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)中最后一點(diǎn)要舍棄(2)由所得圖象，計(jì)算圖

12、象的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)keq ,7.2102) N/m25 N/m.8(1)4.02.5(2)如下圖解析 讀彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)時(shí)，應(yīng)注意首先找零刻度線(xiàn)，尤其是豎直放置的那個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，它的讀數(shù)是2.5 N(而不是3.5 N)，水平放置的彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)是4.0 N.9C解析 該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)分力的效果等效于其合力的效果，不必要求兩個(gè)分力等大，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；與兩繩長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；但需使兩個(gè)分力與合力在同一平面內(nèi)，應(yīng)選項(xiàng)C正確解析 在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)的過(guò)程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化，如果變化，即力的效果變化，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于彈簧測(cè)力計(jì)是通過(guò)定滑輪拉結(jié)點(diǎn)O的，定滑輪只能改變力的方向不能改變力的大小，所以彈簧測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)的方向不一定要沿豎直方向，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)在使用過(guò)程中，不能超過(guò)其量程，C選項(xiàng)正確；兩個(gè)拉力的方向適宜即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定為90，所以D