高考物理 第2章 研究物體間的相互作用 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

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1、實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 考點一考點一 對實驗注意事項的考查對實驗注意事項的考查【例【例1】(2016威海模擬威海模擬)(1)(多選多選)在在“探究彈力與彈簧探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系伸長量的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是的實驗中，以下說法正確的是()A彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D用幾個不同的彈簧，分別測出

2、幾組拉力與伸長量，得用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等出拉力與伸長量之比相等(2)某同學(xué)做某同學(xué)做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實的實驗，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直驗，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把，把LL0作為彈作為彈簧的伸長量簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖中的最后畫出的圖線可能是圖中的

3、()解析解析：(1)實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力力，以探索彈力與彈簧伸長量的關(guān)系以探索彈力與彈簧伸長量的關(guān)系，并且拉力和重并且拉力和重力平衡力平衡，所以選所以選A、B.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時當(dāng)不掛鉤碼時，彈彈簧的伸長量簧的伸長量x0，所以選所以選C.答案答案：(1)AB (2)C 考點二考點二 實驗原理和數(shù)據(jù)處理問題實驗原理和數(shù)據(jù)處理問題【例例2】(2015連云港模擬連云港模擬)下表是某同學(xué)在下表是某同學(xué)在

4、“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中所測的幾的實驗中所測的幾組數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù).彈力彈力F/N0.51.01.52.02.5伸長量伸長量x/cm2.315.086.899.8012.4(1)請你在圖中坐標(biāo)紙上作出請你在圖中坐標(biāo)紙上作出Fx圖線；圖線；(2)寫出圖線所代表的函數(shù)表達式；寫出圖線所代表的函數(shù)表達式；(3)解釋函數(shù)表達式中的常量的物理意義；解釋函數(shù)表達式中的常量的物理意義；(4)若彈簧的原長為若彈簧的原長為40 cm，并且以彈簧的總長，并且以彈簧的總長lx為自變量，為自變量，請你寫出它的函數(shù)表達式請你寫出它的函數(shù)表達式. 解析：解析：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點根據(jù)表中數(shù)

5、據(jù)描點，按照圖中各點的分布按照圖中各點的分布與走向與走向，應(yīng)作出一條直線應(yīng)作出一條直線，如圖所示如圖所示. (2)設(shè)圖線斜率為設(shè)圖線斜率為k，由數(shù)學(xué)知識設(shè)由數(shù)學(xué)知識設(shè)FkxC.在圖線在圖線上取較遠的兩點上取較遠的兩點(可以減小誤差可以減小誤差)如點如點(9.80，2.0)與與(2.31，0.5)并代入上式可得并代入上式可得k0.2 N/cm，C0.04，所以函數(shù)表達式為：所以函數(shù)表達式為：F0.2x0.04. (3)由由FkxC知知，當(dāng)當(dāng)x0時時，F(xiàn)C，因此因此，式中常式中常數(shù)數(shù)C表示彈簧的重力為表示彈簧的重力為0.04 N若忽略彈簧的重力若忽略彈簧的重力，則則Fkx，因此因此，式中常數(shù)式中常

6、數(shù)kF/x表示使彈簧形變單位表示使彈簧形變單位長度時彈簧的彈力長度時彈簧的彈力，即勁度系數(shù)即勁度系數(shù). (4)已知彈簧的總長為已知彈簧的總長為lx，則則FkxCk(lx40)C0.2lx7.96.答案：答案：(1)見解析圖見解析圖(2)F0.2x0.04 (3)勁度系數(shù)勁度系數(shù)(4)F0.2lx7.96 方方 法法 技技 巧巧 思思 維維 提提 升升實驗與創(chuàng)新實驗與創(chuàng)新原實驗原實驗創(chuàng)新實驗創(chuàng)新實驗實驗裝置實驗裝置 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理1.彈力的獲得：彈簧豎直懸掛彈力的獲得：彈簧豎直懸掛，重物的重力作為彈簧重物的重力作為彈簧的拉力的拉力，存在彈簧自重的影響存在彈簧自重的影響彈簧水平使用彈簧水平使用，重物重物的重力作為彈簧的拉力的重力作為彈簧的拉力，消除了彈簧自重的影響消除了彈簧自重的影響.2.圖象的獲得：由坐標(biāo)紙作圖得圖象的獲得：由坐標(biāo)紙作圖得Fx圖象圖象由傳感器由傳感器和計算機輸入數(shù)據(jù)直接得和計算機輸入數(shù)據(jù)直接得Fx圖象圖象.重要提示：重要提示：高考一般是對本實驗在教材實驗原理的基高考一般是對本實驗在教材實驗原理的基礎(chǔ)上創(chuàng)新情境進行考查礎(chǔ)上創(chuàng)新情境進行考查，因此因此，要在教材實驗的基礎(chǔ)上要在教材實驗的基礎(chǔ)上注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，善于用教材中的實驗原理、善于用教材中的實驗原理、方法和技巧處理新問題方法和技巧處理新問題