高考物理一輪總復習魯科課件：第二章實驗二

實驗二探究彈力和彈簧伸長量的關系第二章相互作用力與平衡知識要點歸納實驗目的1.探究彈力和彈簧伸長量之間的關系.圖2－4－12.學會利用圖象法處理實驗數據.實驗原理1.如圖2－4－1所示,在彈簧下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長,平衡時彈簧產生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.2.彈簧的長度可用刻度尺直接測出,伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進行計算.這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關系了.實驗器材鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標紙、重垂線、鉛筆.過程分析導引實驗步驟1.將彈簧的一端掛在鐵架臺上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0,即原長.2.如圖2－4－2所示,在彈簧下端掛質量為m1的鉤碼,量出此時彈簧的長度l1,記錄m1和l1,填入自己設計的表格中.圖2－4－23.改變所掛鉤碼的質量,量出對應的彈簧長度,記錄m2、m3、m4、m5和相應的彈簧長度l2、l3、l4、l5,并得出每次彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4、x5.鉤碼個數長度伸長量x彈力F0l0＝1l1＝x1＝l1－l0F1＝2l2＝x2＝l2－l0F2＝3l3＝x3＝l3－l0F3＝????數據處理1.以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標,以彈簧的伸長量x為橫坐標,用描點法作圖.連接各點,得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線.2.以彈簧的伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數.首先嘗試一次函數,如果不行則考慮二次函數.3.得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關系,解釋函數表達式中常數的物理意義.注意伍事項1.所掛修鉤碼晝不要趣過重,以免墻彈簧暈被過疏分拉廣伸,超出虎它的讓彈性柜限度.要注街意觀松察,適可驕而止.2.每次詞所掛鈴鉤碼輔的質晃量差港盡量區(qū)大一睬些,從而群使坐薦標上膜描的呀點的持間距廁盡可恨能大,這樣爽作出乞的圖怕線更態(tài)精確.3.測彈咽簧長洋度時,一定勉要在叢彈簧夢豎直舊懸掛納且處倘于平嘴衡狀蘭態(tài)時駱測量邊、讀獸數,以免俘增大撇誤差.4.描點完畫線詞時,所描反的點哀不一盾定都畜落在些一條尸曲線棍上,但應療注意濁一定典要使淘各點算均勻木分布永在曲含線的盟兩側.5.記錄長數據坦時要腦注意椅彈力世及彈恢簧伸光長量掏的對醋應關嚷系及疑單位.誤差久分析1.彈簧逐拉力故大小其的不薯穩(wěn)定敲會造電成誤修差.因此,使彈慘簧的賞懸掛架端固鹽定,另一舍端通換過懸季掛鉤棚碼來出充當廁對彈胸簧的他拉力,待穩(wěn)扶定后鏈再讀旱數可斗以提標高實圣驗的賀準確放度.2.盡量番精確緣瑞地測習量彈腥簧的儉長度,也是較減小錦實驗題誤差腐的基爐本方屢法.3.描點留、作摔圖不負準確.實驗典例探究題型1基本濕實驗賴過程艦的考盯查(2秤01是2·福州向調研)如圖2－4－3甲所紐奉示,用鐵斃架臺突、彈畫簧和砍多個痛已知旁質量瓣且質姻量相派等的撥鉤碼昏探究崖在彈女性限鋤度內湖彈簧曉彈力丘與彈資簧伸吃長量謝的關帽系.例1圖2－4－3(1女)為完尊成實愧驗,還需辟要的悲實驗蚊器材漂有：__匪__兆__處__狠__幟__衣__背__薦__骨__歇__幣__大__拴__訓__油__奔__政__堵__匠__嘆__艇__尼__徐__鑄__讓__際__救__竊__掌__蒼__翠__紫__丹_.(2抓)實驗逆中需市要測訂量的席物理池量有生：__紋__澡__委__絨__馬__專__環(huán)__慮__黨__賴__描__堤__游_.(3宅)圖乙哥是彈抖簧所詞受彈餓力F與彈貓簧伸胳長長暑度x的F-x圖線,由此惹可求酸出彈倆簧的幫勁度煮系數戰(zhàn)為__姑__顛__鑰__座N/腸m.圖線葉不過脈原點唇的原撐因是左由于__穩(wěn)__莖__銅__就__賞__需__云__血__胖__裂__團__屈__燭__壞__可.(4算)為完徹成該劑實驗宴設計陜的實護驗步穿驟如下：A.以彈額簧伸印長量市為橫護坐標,以彈殿力為船縱坐紡標,描出核各組(x,F)對應虧的點,并用役平滑旋的曲車線連茅接起怠來；B.記下題彈簧扇不掛階鉤碼喚時其猾下端凳在刻秀度尺腰上的宮刻度L0；C.將鐵預架臺適固定槍于桌正子上,并將毫彈簧萬的一評端系乓于橫期梁上,在彈向簧附危近豎摸直固嘴定一業(yè)把刻叢度尺示；D.依次測在彈殿簧下肢端掛肺上1個、2個、3個、4個……鉤碼,并分藥別記薯下鉤港碼靜鉗止時鋤彈簧這下端墊所對手應的看刻度,并記館錄在乳表格聽內,然后繳取下豎鉤碼頌；E.以彈角簧伸椒長量暫為自賤變量,寫出鳳彈力做與伸瘡長量栽的關呈系式.首先增嘗試尾寫成嘴一次胞函數,如果客不行,則考膛慮二隔次函剛數；F.解釋豪函數制表達浸式中密常數環(huán)的物滔理意甜義；G.整理餐儀器.請將孕以上沿步驟愈按操域作的巾先后悼順序她排列辰出來枕：__地__畏__攀__梨__竭__逐__棉__胖__墊__豬__棒__芒__乎_.【解析】(1暴)根據珍實驗她目的宜可知極還需指要刻擊度尺腫以測來量彈跪簧原熟長和興形變叔量；(2銜)根據期實驗冰目的,實驗窄中需至要測剖量的洋物理盼量有公彈簧秀的原漿長、橋彈簧貨所受擺外力白與對蜂應的練伸長再量(或與薄彈簧塵對應破的長喝度)；(3卻)取圖燦象中(0帳.5蜻,0貝)和(3甩.5委,6濤)兩個慕計數墾點,代入F＝kx可得k＝20立0洗N/格m,由于旗彈簧遞自重裳的原林因,使得椒彈簧盟不加萄外力墳時就思有形伙變量.(4圓)根據近完成障實驗蜂的合成理性第可知旨先后嬸順序談為CB坐DA臉EF譜G.【答案】(1嚼)刻度暈尺(2工)彈簧資原長,彈簧慣所受維外力稱與對掏應的切伸長我量(或與明對應督的長篇度)(3宿)2所00彈簧班自重(4猶)C萄BD臭AE步FG題型2實驗梨數據豬的處羞理在“探究撈彈力墾和彈捎簧伸甲長量寫的關站系,并測逢定彈籮簧的蕉勁度剖系數”的實符驗中,實驗碼裝置輩如圖2－4－4.所用悟的每增個鉤抽碼的票重力啟相當泊于對虎彈簧則提供綁了向元右恒跨定的內拉力.實驗專時先輕測出杜不掛寫鉤碼符時彈膀簧的護自然肝長度,再將5個鉤舟碼逐東個掛哪在繩軋子的徹下端,每次固測出刻相應器的彈稀簧總靈長度.例2圖2－4－4(1就)有一米個同楊學通畏過以末上實和驗測樂量后康把6組數弄據描饑點在嗓坐標窗圖2－4－5中,請作狼出F-L圖線.圖2－4－5(2換)由此辰圖線信可得稅出該市彈簧追的原騾長L0＝__示__漲__轎_c準m,勁度秋系數k＝__摸__騎__撞__妖N蹈/m劣.(3奸)試根市據以禽上該殼同學拌的實炭驗情跳況,請你侄幫助祝他設嗓計一霧個記英錄實流驗數啟據的勁表格(不必噸填寫廚其實戚驗測涌得的士具體絨數據).(4交)該同系學實沸驗時,把彈嚴簧水閥平放組置與負彈簧碎懸掛奪放置蛾相比便較.優(yōu)點肢在于然：__策__摔__葡__謝__性__厲__啞__東__軌__貪__報__促__漲__慨__妹__叢__濃__汁__銀__桂__巴__攜__預__嶄__啄__啄__唱__特__疊__線__賓_.缺點黃在于?。篲_雕__銜__衰__軌__己__等__林__籍__炕__得__誰__弦__蛇__陸__燦__亂__振__紹__冬__裳__杏__捏__蠻__藥__創(chuàng)__船__宿__州__殿__摟__曠__所_.【解析】(1書)用平耗滑的懇曲線幻玉將各搶點連畢接起污來,如圖2－4－6所示站：圖2－4－6(2街)彈簧擦的原店長L0即為劑彈力湯為零寸時彈捎簧的牽長度,由圖燒象可輸知,L0＝5×10－2m＝5懼cm催.勁度藍系數擔為圖羞象直歲線部營分的示斜率,k＝20胖N主/m恰.(3跪)記錄糕數據爆的表桿格如伶下表泊：次數123456彈力F/N彈簧的長度L/×10－2m(4氏)優(yōu)點沈是：兆避免站彈簧具自身植所受是重力都對實盡驗的扛影響穿；缺點柏是：釋彈簧提與桌循面及痕繩子據與滑登輪間船存在挪的摩侵擦造渾成實俊驗的業(yè)誤差云增大.【答案】見解鼻析題型3創(chuàng)新逮實驗(2威01抹0·高考謹浙江墻卷)在“探究休彈簧綱彈力潮大小冒與伸巡壽長量忌的關疤系”的實妥驗中,甲、釘乙兩倆位同廢學選攀用不難同的座橡皮倡繩代扔替彈而簧,為測傘量橡范皮繩骨的勁蔬度系示數,他們那在橡歷皮繩旋下端爪依次技逐個班掛上母鉤碼(每個怖鉤碼皂的質每量均跪為m＝0.隸1棵kg屈,取g＝10燥m吼/s2),例3并記噴錄繩昂下端潔的坐劈燕標x加i(下標i表示用掛在佩繩下績端鉤期碼個寒數),然后瞎逐個車拿下拔鉤碼,同樣陜記錄榜繩下萬端的炸坐標x減i,繩下串端坐鳴標的甜平均乓值xi＝(x加i＋x減i)/也2的數羞據如學下表赴：掛在橡皮繩下端的鉤碼個數橡皮繩下端的坐標(xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1班)同一愛橡皮癢繩的x加i__狠__廟__饑__x減i(“大于”或“小于”)(2最)_怎__毫__型__傾_同學議的數蜘據更火符合文實驗墨要求(“甲”或“乙”)；(3它)選擇銳