2022版高考物理一轮复习-第二章-相互作用-实验二-探究弹力与弹簧伸长的关系学案-新人教版.doc
《2022版高考物理一轮复习-第二章-相互作用-实验二-探究弹力与弹簧伸长的关系学案-新人教版.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022版高考物理一轮复习-第二章-相互作用-实验二-探究弹力与弹簧伸长的关系学案-新人教版.doc(13页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2022版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 实验二 探究弹力与弹簧伸长的关系学案 新人教版2022版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 实验二 探究弹力与弹簧伸长的关系学案 新人教版年级:姓名:- 13 -实验二探究弹力与弹簧伸长的关系实验知识自主回顾SHI YAN ZHI SHI ZI ZHU HUI GU一、实验目的(1)探究弹力与弹簧伸长的定量关系。(2)学会利用图像研究两个物理量之间的关系的方法。二、实验原理(1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与钩码总重力大小相等。(2)用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐
2、标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中找出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。三、实验器材除轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台外,还需重垂线,坐标纸三角板。四、实验步骤(1)如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(分度值为1 mm)固定于铁架台上,并用重锤线检查刻度尺是否竖直。(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0。(3)在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度L1。(4)用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个钩码时,弹簧下端
3、所对应的刻度L2、L3、L4并将所得数据记录在表格中。(5)用xnLnL0计算出弹簧挂1个、2个、3个钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹力的大小,将所得数据填入表格。(6)根据所测数据在坐标纸上描点,最好以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标。钩码个数刻度伸长量x弹力F0L01L1x1L1L0F12L2x2L2L0F23L3x3L3L0F36L6x6L6L0F6(7)按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)。所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同。(8)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表
4、的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数。(9)解释函数表达式中常数的物理意义。五、误差分析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。六、注意事项1安装实验装置: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尽量多测几组数据: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。核心考点重点突破HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO考点一教材原型实验例1(2020湖南怀化月考)小明探
5、究弹力和弹簧伸长量的关系实验时。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,保持弹簧轴线竖直,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧;(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,记下弹簧的长度L0,弹簧下端挂上砝码盘时,弹簧的长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表。代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.4035.3537.4039.30(3)如图乙所示是小明根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与Lx的差值(填“L0”“Lx”或“L1”)。(4)由图可知弹簧的劲度系数为4.9 N/m;(结果保留两位有效数字,重力
6、加速度g取9.8 m/s2)(5)由于弹簧自身有重量,小明在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比相等(填“偏大”“偏小”或“相等”)。解析(3)由胡克定律Fkx,其中x为弹簧的形变量;结合图像的意义可知,横坐标表示弹簧的形变量,不放砝码时,x0,所以横轴是弹簧长度与Lx的差值。(4)图像的斜率再乘g表示弹簧的劲度系数,即弹簧的劲度系数kN/m4.9 N/m。(5)x轴表示弹簧的形变量,图线的斜率与弹簧的劲度系数成正比,在正确测出弹簧原长的情况下,弹簧的重量对实验的结果没有影响,所以劲度系数的测量值与真实值是相等的。名师点拨图像法处理弹簧弹力问题 用刻度尺测出弹簧在不同
7、钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹簧弹力大小与弹簧伸长量间的关系。注意分析图像的斜率、截距的意义。变式训练1(2020山东德州一中月考)某实验探究小组探究弹力和弹簧伸长量的关系。(1)将弹簧水平放置,用毫米刻度尺正确操作测出其自然长度如图甲所示,则弹簧的原长L05.00 cm。(2)然后按图乙所示自然悬挂弹簧,实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,读出弹簧下端指针所指的标尺刻度,即可知道弹簧的长度L,用LLL0表示弹簧的伸长量。通
8、过实验获得的数据,实验小组作出了弹簧的LF图像如图丙所示。根据图丙可得出弹簧的劲度系数k50 N/m。(结果保留两位有效数字)(3)实验小组分析图像过程中发现图线从B点开始发生了弯曲,图线在B点过后发生弯曲的原因是所挂钩码的重力使弹簧超过了弹性限度。(4)实验小组发现图线并没有过原点,出现了误差,没能得出弹簧的弹力与伸长量严格成正比的结论,本误差属于系统误差。(填“系统误差”或“偶然误差”)解析(1)毫米刻度尺的最小刻度为1 mm,读数时要估读到0.1 mm,则弹簧的原长L05.00 cm。(2)由胡克定律Fkx得kN/m50 N/m。(3)在图线的弯曲部分中,每增加相同形变量时,增加的拉力在
9、减小,说明此时弹簧超出了弹性限度,所以图线在B点过后发生弯曲的原因是所挂钩码的重力使弹簧超过了弹性限度。(4)图线没有过原点,说明没有施加外力的时候弹簧就有了形变,这种情况是由弹簧自身的重力造成的,该误差属于系统误差。考点二实验拓展创新创新角度实验装置图创新解读实验原理创新1弹簧水平放置,消除弹簧自身重力对实验的影响。2改变弹簧的固定方式,研究弹簧弹力大小与压缩量之间的大小关系。实验器材创新1用橡皮筋代替弹簧做实验。2拉力传感器显示的拉力F与橡皮筋的弹力并不相等,仅为橡皮筋弹力在水平方向的分力。实验过程创新1利用固定在弹簧上的7个指针,探究弹簧的劲度系数k与弹簧长度的关系。2利用“化曲为直”的
10、思想,将探究劲度系数k与弹簧圈数的关系,转化为探究与n的关系。例2(2021河北衡水中学调研)图甲为某物理兴趣小组测定弹簧劲度系数的实验装置。弹簧下端固定在水平桌面上,上端连接一托盘P,在托盘P下方和桌面上方同一竖直线上安装有光电测距仪A和B,通过数据线可以将二者间的距离信息输入到电脑,距离测量精度可达到0.1 mm。实验时,小组同学将6个规格为m50 g的砝码逐个放在托盘P上,每加放一个砝码待系统静止后均打开光电测距电路开关进行测距,测距结果直接输入电脑,测距完成关闭测距开关,然后将对应的托盘上放置砝码的数目信息输入电脑,形成一组测量数据。实验过程中弹簧始终保持竖直且在弹性限度内。实验完成后
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 高考 物理 一轮 复习 第二 相互作用 实验 探究 弹力 弹簧 伸长 关系学 新人
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。
链接地址:https://www.zixin.com.cn/doc/2193184.html