第4单元实验探究弹力和弹簧伸长的关系(免费阅读).pptVIP

答案：200 N/m　弹簧自身有重力 5．用如图7所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8 m/s2，则被测弹簧的劲度系数为______N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm. 图7 答案：70　2.10 6．某同学用如图8所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度取g＝9.8 m/s2) 图8 (1)根据所测数据，在如图9所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线． 钩码质量 m/102 g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 标尺刻度 x/10－2 m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 图9 (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为________N/m. 解析：本例主要考查用图象法处理数据的方法，以及根据实验结果(图象)判断分析实验结论的能力． (1)根据题目中所测量的数据进行描点，然后用平滑的曲线(或直线)连接各点，在连接时应让尽量多的点落在线上． (偏差比较大的点舍去)不在线上的点尽量平均分配在线的两侧，如图10. (2)根据所画图象可以看出，当m≤5.00×102 g＝0.5 kg时，标尺刻度x与砝码质量m成正比例函数关系，所以当F≤4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．由胡克定律F＝kΔx可知，图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k，即 答案：(1)见图10　(2)4.9 N　25.0 N/m 图10 7．(2010年兰州模拟)用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化．如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得很低，熔点会大大地降低，甚至有特殊的磁性质． 现有一纳米合金丝，欲测出其伸长量x与所受到的拉力F、长度L、截面直径D的关系． (1)测量上述物理量需要的主要器材是：____________、________、________等． (2)若实验中测量的数据如下表，根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式：x＝________.(若用到比例系数，可用k表示) 长度 L/cm 拉力F/N 伸长量x/cm 直径D/mm 50.0 100.0 200.0 5.00 0.040 0.20 0.40 0.80 10.00 0.040 0.40 0.80 1.60 5.00 0.080 0.10 0.20 0.40 (3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是________(只需写出一种)． (4)若有一根合金丝的长度为20 cm，截面直径为0.200 mm，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为________N. 解析：(2)由题目所给的数据分析可知：当力、直径一定时，伸长量与长度成正比，当力、长度一定时，伸长量与直径成反比，当长度、直径一定时，伸长量与力成正比，有：x＝kFL/D(取一组数据验证，式中的系数不为零) 答案：(1)弹簧测力计　刻度尺　螺旋测微器　(2)x＝　 (3)控制变量法　(4)62.5 第四单元　实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1．探究弹力与弹簧伸长的定量关系． 2．学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据的科学方法． 二、实验原理 1．弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的． 2．用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等． 3．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了． 三、实验器材 轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，毫米刻度尺． 图1 四、实验步骤 1．如图1所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将毫米刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直． 2．记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0. 3．在弹簧