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,实验原理及实验注意事项【典例1】（双选）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”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.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测量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，得出拉力与伸长量之比相等,【标准解答】选A、B.弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长，故C错误；做实验时要用同一个弹簧来测量，故D错误，所以正确选项为A、B.,数据处理和分析【典例2】（2010福建高考）某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图象如图所示.从图象中可以得出_.（填选项前的字母）,A.增挂钩码时l与F成正比，而减挂钩码时l与F不成正比B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度,【标准解答】选D.由于橡皮筋下端悬挂的钩码太多，导致超出橡皮筋的弹性限度，使橡皮筋无法及时恢复原状，两条曲线才有差异，且是非线性的,故A错；当所挂钩码数相同时，由图象知增挂钩码比减挂钩码的伸长量小，所以B、C均错，该题只有D选项正确.,1.（5分）某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”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L-L0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图中的（）,【解析】选C.由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.,2.（5分）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示，下列表述正确的是（）A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比,【解析】选B.由F=kx=k（l-l0）知弹力F跟弹簧的伸长或缩短的长度成正比，D错误；F-l图线的斜率大小等于弹簧劲度系数的大小，故B正确、C错误，a、b弹簧的原长无法比较，A错误.,3.（8分）以下是“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤，实验的正确顺序为_将弹簧竖直挂在支架上以弹力为纵坐标，弹簧的伸长量为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数在弹簧的弹性限度内，分别挂上质量不同的钩码，依次测量出挂不同钩码时弹簧的伸长量（或总长），并将测量的几组数据记入表格中实验结束，整理还原实验器材,【解析】实验应先将弹簧竖直挂在支架上，再挂钩码同时测弹簧的伸长量（或总长），作图探究弹力和伸长量的关系式，实验步骤的先后顺序为.答案：,4.（6分）（2011宜宾高一检测）小明想知道弹簧测力计的测力原理,于是他在实验室中做了实验,数据如表所示,请你帮他分析数据并总结出结论.结论:弹簧的伸长和所受拉力的关系是:_.,【解析】由题表知,当拉力F1=2N时,弹簧伸长量x1=1cm;拉力F2=4N时,伸长量x2=2cm；拉力F3=6N时,伸长量x3=3cm,即F1F2F3=x1x2x3,表明弹簧的伸长（量）和所受拉力成正比.答案：弹簧的伸长和所受拉力成正比,5.（12分）某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系.下表是该同学记录的实验数据，实验时弹簧伸长量始终未超过弹性限度.（g取10m/s2）,（1）在所给坐标纸（如图）上建立坐标系，并标出合适的标度，根据实验数据作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图象.,（2）根据图象可计算出弹簧的劲度系数为_N/m.【解析】（1）计算弹簧的弹力及相应伸长量如表：以F为纵坐标，x为横坐标，坐标标度如图，描点并连接成平滑的直线.,（2）答案：（1）见解析（2）25.9,6.（14分）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非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质.现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L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表所示，根据这些数据请写出x与F、L间的关系式：x=_.（若用到比例系数，可用k表示.假设实验中合金丝直径的变化可忽略）,（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）若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20cm，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】（1）用测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度.（2）由题目所给数据分析可知：当力一定时，伸长量和长度成正比；当长度一定时，伸长量和力成正比，故有x=kFL（取一组数据验证，式中的k不为零）.（3）研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制某一个量不变，如长度不变，再研究伸长量和拉力的关系，这种方法称为控制变量法.这是物理实验中的一个重要研究方法.,（4）代入表中数据把式中的k求出，得，再代入已知数据，L=20cm，可求得最大拉力F=12.5N.答案：（1）测力计刻度尺（2）kFL（3）控制变量法（4）12.5,Thankyou!,
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