2013届高考物理考纲专项复习课件：实验﹝一﹞探究弹力与弹簧伸长的关系﹝11张PPT﹞.pptVIP

二、实验原理 1.如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸 长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力 大小相等。 2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的 伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大 小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系 中描出各点(x，F)，然后用平滑的曲线连结起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量之间的关系。 ; 1.如图所示，将铁架台放于桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上，并用重锤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.在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1。 ; 五、注意事项 1.安装时，要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。 2.实验时，要尽量选择长度较大、匝数较多，但软硬程度(劲度系数)适中的弹簧，以每挂一个钩码(20 g)弹簧伸长量增大1~2 cm为宜。 3.读取弹簧下端所对应的刻度时，要用三角板，并且视线垂直于刻度，力求读数准确，并且要等钩码静止时，再读数。 4.实验中悬挂钩码时注意不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。 5.要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。 6.建立坐标系时，要选择合适标度，以使所画曲线占据整个坐标纸。 7.画图线时，不一定要让所有各点都正好在曲线上，但应注意使曲线两侧的点大致相同，偏离太远的点要舍弃。 六、误差分析 本实验的误差主要来自以下两个方面： 1.弹簧的长度测量不精确。 2.描点、画图不精确。;考点1; 1;考点2;(1)同一橡皮绳的X加i_______X减i(大于或小于)； (2)_____同学的数据更符合实验要求(甲或乙)； (3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m)； (4)为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？; 2;考点3; 【解析】(1)由题中列表可看出，材料样品的伸长量与材料的长度成正比，与材料的截面积成反比。 (2)由表可看出，材料定长，定截面积时，拉力与伸长量的比例为定值。 设1 m长，截面积为0.05 cm2的比例系数为k1 2 m长，截面积为0.05 cm2的比例系数为k2 1 m长，截面积为0.10 cm2的比例系数为k3 则k1=F1/x1=250/(0.04×10-2) N/m=6.25×105 N/m k2=F1′/x1′=250/(0.08×10-2)N/m=(1/2)×6.25×105 N/m k3=F1″/x1″=250/(0.02×10-2) N/m=2×6.25×105 N/m 由k1、k2、k3的值可得，比例系数k与长度L成反比，与截面积S成正比，故k∝S/L，k=k′S/L求出k′ 设4 m长，截面积为0.8 cm2的比例系数为k0 则k0/k1＝(x0/L0)/(0.05/1)，即k0/(6.25×105)=(0.8/4)/(0.05/1) 所以k0=2.5×106 N/m 又金属细杆最大伸长量为x m=4×(1/1 000) m=4×10-3 m 所以金属细杆承受的最大拉力为 Fm=k0xm=2.5×106×4×10-3 N=1.0×104 N。;十七世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律。受此启发，一组同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下： A.有同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成 反比 B.他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用螺旋测微器、激 光???距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设 C.通过实验取得如下数据： D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，对他们的假设进行了补充完善 (1)上述科学探究活动的环节中，属于“制定计划”和“收集证据”的环节分别是(填字母代号)____、____。 (2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确。若有错误