第2章 第1节(课时3) 重力 弹力-实验探究:探究弹力和弹簧伸长的关系-2018年物理高三一轮总复习课件(鲁教版) .ppt
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1、实验探究: 探究弹力和弹簧伸长 的关系,1.基础知识,2.典例剖析,3.跟踪训练,4.真题演练,第二章 相互作用,一、基础知识,1.基础知识,1钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差 2画图时描点及连线不准确也会带来误差,【注意事项 】,1安装装置:要保持刻度尺竖直并靠近弹簧 2不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧的弹性限度 3尽量多测几组:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据 4观察所描点的走向:不要画折线 5统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位,【误差分析 】,二、典例剖析,2. 典例剖析,热点一 实验原理与实验操作,【例1】如图所示,用
2、铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系. (1)为完成实验,还需要的实验器材有:_. (2)实验中需要测量的物理量有:_. (3)下图是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线,由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m.图线不过原点的原因是由于_.,刻度尺,弹簧原长、弹簧所受外力与弹簧对应的伸长量,200,弹簧自身存在重力,x,F,k = F/ x,(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下: A以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来; B记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0; C将铁架台固定于桌子上,并将
3、弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺; D依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码; E以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数; F解释函数表达式中常数的物理意义; G整理仪器 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:_.,CBDAEFG,转解析,解析 (1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量;(2)根据实验原理,实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度);(3)取图象中(0.5,0)和(3.5,
4、6)两个点,代入Fkx可得k200 N/m,由于弹簧自重的原因,使得弹簧不加外力时就有形变量(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG. 答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力与弹簧对应的伸长量(或与弹簧对应的长度) (3)200 弹簧自身存在重力 (4)CBDAEFG,转原题,【变式训练1】(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,以下说法正确的是( ) A弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度 B用悬挂钩码的方法给弹簧施加压力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量
5、之比相等 (2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把LL0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列选项中的( ),AB,C,本题详细解析见教辅!,【例2】(2014新课标全国卷,23)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
6、位置,P0指向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0.100 kg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,取重力加速度为9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.,热点二 实验数据处理及误差分析,转解析,81.7,0.0122,转原题,1图像法:根据测量数据,在建好直角坐标系的坐标纸上描点,以弹簧的弹力F为纵轴,弹簧的伸长量x为横轴,根据描点的情况,作出一条经过原点的直线 2列表法:将实验数据填入表中,研究测量的数据,可发现在实验误差允许的范围内, 弹力与弹簧伸长量的比值是一常数
7、 3函数法:根据实验数据,找出弹力与弹簧伸长量的函数关系,1.钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差 2.画图时描点及连线不准确带来误差,【变式训练2】 2015福建理综,19(1)(1)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。 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7.73 cm;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l为_cm; 本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是_;(填选项前的字母) A逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B随意增减钩码,记下增减钩码后指针
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