高考物理一轮复习 第二章 微专题13 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系

实验 探究弹力和弹簧伸长的关系1考点及要求：(1)实验步骤与注意问题；(2)数据处理与误差分析.2.方法与技巧：(1)采用受力平衡法的实验原理；(2)图像法处理实验数据1(实验步骤及注意问题)(多选)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，关于测量弹簧原长的操作步骤先后顺序，下列说法正确的是()A先测量弹簧的原长，后竖直悬挂B先竖直悬挂，后测量弹簧的原长C先后顺序对实验结果无影响D先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自身重量2(数据处理与误差分析)某同学利用如图1甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度L，画出mL图线，对应点已在图上标出，如图乙所示(重力加速度g10 m/s2)图1(1)采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为_N/m(保留三位有效数字)(2)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果_(填“偏大”“偏小”或“相同”)3如图2甲所示是甲同学利用A、B、C三根不同型号的橡皮筋做“探究橡皮筋的弹力与橡皮筋伸长长度的关系”实验得到的图线根据图甲得出结论：_，若要选一个弹性较好的橡皮筋，应选_型号橡皮筋乙同学将一橡皮筋水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端挂钩码，实验过程是在橡皮筋的弹性限度内进行的，用记录的钩码的质量m与橡皮筋的形变量x作出mx图像如图乙所示可知橡皮筋的劲度系数为_图24在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图3所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，其伸长量通过刻度尺测得，某同学的实验数据列于下表中图3伸长量x/102m2.004.006.008.0010.00弹力F/N1.502.934.555.987.50(1)以x为横坐标，F为纵坐标，在如图4所示坐标系中描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线图4(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为_(保留三位有效数字)答案解析1BD由于弹簧自身重量的影响，弹簧平放时的长度与竖直悬挂时的长度不同，竖直悬挂时长度更长一些由于实验时弹簧始终处于竖直状态，故弹簧长度一直受自身重力的影响，所以测量原长时，应测量弹簧竖直悬挂时的长度，B、D项正确2(1)3.44(2)相同3橡皮筋的弹力F的大小与橡皮筋的伸长量x成正比A200 N/m解析由题图甲可知橡皮筋的弹力F的大小与橡皮筋的伸长量x的变化关系图像为过原点的倾斜直线，所以橡皮筋的弹力F的大小与橡皮筋的伸长量x成正比；A型号橡皮筋的劲度系数相对小，对相同的拉力，橡皮筋的伸长量更大，收缩性更好；图线斜率为，橡皮筋的劲度系数为k200 N/m.4(1)如图所示(2)75.0 N/m解析(1)作图时，注意测量数据的范围与图的大小，尽量使实验测得的数据准确、清晰地把图展现出来(2)由胡克定律可知，弹簧的劲度系数k75.0 N/m.