高考物理一轮复习 实验2 探究弹力和弹簧伸长的关系课件.ppt

必考部分 第二章相互作用 实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 网控基础点读读有底气 重视实验操作提高实验技巧 4 改变所挂钩码的数量 重复上述实验 要尽量多测几组数据 将所测数据填写在下列表格中 记录表 弹簧原长l0 cm 二 数据处理1 以弹力F 大小等于所挂钩码的重力 为纵坐标 以弹簧的伸长量x为横坐标 用描点法作图 连接各点 得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线 2 以弹簧的伸长量为自变量 写出曲线所代表的函数 首先尝试一次函数 如果不行则考虑二次函数 3 得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系 解释函数表达式中常数的物理意义 三 注意事项1 所挂钩码不要过重 以免弹簧被过分拉伸 超出它的弹性限度 2 每次所挂钩码的质量差尽量大一些 从而使坐标上描的点尽可能稀疏 这样作出的图线更精确 3 测量弹簧的原长时要让它自然下垂 测弹簧长度时 一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量 以减小误差 4 测量有关长度时 应区别弹簧原长l0 实际总长l及伸长量x三者之间的不同 明确三者之间的关系 5 建立平面直角坐标系时 两轴上单位长度所代表的量值要适当 不可过大 也不可过小 6 描点画线时 所描的点不一定要落在一条曲线上 但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧 描出的线不应是折线 而应是平滑的曲线 四 误差分析1 系统误差 钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差 2 偶然误差 1 弹簧长度的测量造成偶然误差 为了减小这种误差 要尽量多测几组数据 2 作图时的不规范造成偶然误差 为了减小这种误差 画图时要用细铅笔作图 所描各点尽量均匀分布在直线的两侧 研细核心点练透实验题 调研1 2014 浙江理综 在 探究弹力和弹簧伸长的关系 时 某同学把两根弹簧如图甲所示连接起来进行探究 考点一 数据处理与误差分析 试题调研 1 某次测量如图乙所示 指针示数为 cm 2 在弹性限度内 将50g的钩码逐个挂在弹簧下端 得到指针A B的示数LA和LB如表所示 用表中数据计算弹簧 的劲度系数为 N m 重力加速度取g 10m s2 由表中数据 填 能 或 不能 计算出弹簧 的劲度系数 名师归纳点题破疑 1 1 2015 庆阳模拟 在 探究弹力和弹簧伸长量的关系并测定弹簧的劲度系数 的实验中 实验装置如图所示 所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力 实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度 再将5个钩码逐个挂在绳子的下端 每次测出相应的弹簧总长度 1 有一位同学通过以上实验测量后把6组数据在坐标图中描点 请作出F L图线 类题练熟 2 由此图线可得出该弹簧的原长L0 cm 劲度系数k N m 3 该同学实验时 把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较 优点在于 缺点在于 答案 1 见解析图 2 520 3 见 解析 4 避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差增大 解析 1 用直线描点 让图中各点均匀分布在所画直线两侧 最上一点偏差过大 舍去 如图所示 2 弹簧的原长L0即为弹力为零时弹簧的长度 由图象可知 L0 5 10 2m 5cm 劲度系数为图象直线部分的斜率 k 20N m 3 优点是 避免弹簧自身所受重力对实验的影响 缺点是 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差增大 调研2 2014 新课标全国卷 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 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 取重力加速度为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 考点二 实验改进与创新 试题调研 3 图乙中画出的直线可近似认为通过原点 若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧 该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k N m 该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0 单位为m 的关系的表达式为k N m 名师归纳点题破疑 2 1 1 橡皮筋也像弹簧一样 在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比 即F kx 用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的k值 下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录 其中实验数据记录有错误的是第 组 处理数据时 可在图乙中作出F x的图象 由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k N m 保留2位有效数字 类题练熟 答案 1 53 1 102 2 Pa5 106Pa