人教版高考物理一轮总复习精品课件 第二章 相互作用 共点力的平衡 实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系 (4).ppt

答案4.85025.0在弹性限度内多测量几组数据,作出F-L图像,利用图像计算劲度系数本课结束(1)由图乙知刻度尺的读数l1=cm。?(2)甲同学以弹簧的长度l为横坐标,以钩码的重力G为纵坐标建立了G-l图像,如图丙所示,由图知弹簧的原长为cm,该弹簧的劲度系数为N/m。?(3)乙同学先将弹簧平放在桌面上,测出了弹簧的原长l0,并以弹簧的伸长量x=l-l0为横坐标,以钩码的重力G为纵坐标作出了G-x图像,如图丁所示,则图线不过原点的原因是。?答案(1)11.50(2)11.00100(3)弹簧自身有重力增素能精准突破考点一教材原型实验典例1.(2021湖南邵东创新实验学校高三月考)某同学用如图甲所示的装置做探究弹簧伸长和所受拉力关系的实验。他先在弹簧下端挂上一个钩码,然后逐个增加钩码,依次测出弹簧下端指针所指的标尺刻度,所得数据见下表。钩码重力G/N1.002.003.004.005.00标尺刻度x/(10-2m)22.9426.8231.7834.6638.60甲乙(1)根据所测数据,该同学已在坐标上描出了相应的点,如图乙所示。请你在图乙坐标上作出弹簧指针所指的标尺刻度与钩码重力的关系曲线。(2)根据关系曲线可确定:弹簧伸长与所受拉力成关系。这根弹簧的劲度系数为N/m,原长为cm。?答案(1)(2)正比25.5(25.0~26.0均可)18.8(18.8~19.2均可)解析(1)利用描点法可画出图像如答案图所示。(2)根据图像可知弹簧总长度和弹簧拉力关系图线为直线,因此弹簧伸长与所受拉力成正比关系,图线斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,图线与纵坐标的交点为弹簧的原长,根据图像解得,弹簧的劲度系数k=25.5N/m,弹簧的原长为l=18.8cm。考点二实验的改进与创新实验思路的创新甲乙丙图甲:弹簧水平放置,消除弹簧自身重力对实验的影响。图乙:1.改变弹簧的固定方式,研究弹簧弹力大小与压缩量之间的大小关系。2.物体C下移的距离x为弹簧压缩量的变化量,即F=m0g+k(x0-x)=m0g+kx0-kx,故F-x图线(图丙)斜率的大小为弹簧的劲度系数实验器材的创新用力传感器显示弹簧拉力的大小实验过程的创新丁戊图丁:1.利用固定在弹簧上的7个指针,探究弹簧的劲度系数k与弹簧长度的关系2.利用“化曲为直”的思想,将探究劲度系数k与弹簧圈数n的关系,转化为探究与n的关系图戊:利用浮力对弹簧弹力大小的影响,探究弹簧的劲度系数及钩码浮力的大小典例2.某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系。实验装置如图甲所示,一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指在0刻度。设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80m/s2)。已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm。指针P1P2P3P4P5P6x0/cm2.044.066.068.0510.0312.01x/cm2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k/(N·m-1)163①56.043.633.828.8/(m·N-1)0.0061②0.01790.02290.02960.0347(1)将表中数据补充完整:①,②。?(2)以n为横坐标,为纵坐标,在图乙中给出的坐标纸上画出-n图像。甲乙考题点睛考点考向点睛探究弹簧弹力与形变量的关系方法:1.分析实验目的:探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系。2.确定实验思路:挂重物前,各指针对应的读数为弹簧原长x0,挂重物后,各指针对应的读数为弹簧伸长后的长度x,则有mg=k(x-x0)。3.制定数据分析方案易错:注意纵、横坐标单位和有效数字练思维迁移运用1.某同学做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验。(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为cm。?(2)本实验通过在