【2020秋备课】高中物理教案新人教版必修1-第三章-实验-探究弹力和弹簧伸长的关系.docx

试验 探究弹力和弹簧伸长的关系 1.(2022惠州高三调研)某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”试验.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,挂上砝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,最终画出的图线可能是下列所示图线的哪一个(C)解析: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.(2022合肥模拟)如图(甲)所示,一根弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象,如图(乙)所示.则下列推断不正确的是(A)A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200 N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变3.(2022德州模拟)某同学在争辩性学习中,利用所学的学问解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图(甲)所示,若本试验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过转变l而测出对应的弹力F,作出Fl图象如图(乙)所示,则弹簧的劲度系数为k=N/m,弹簧的原长l0= cm.解析:依据胡克定律F与l的关系式为:F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0),从图象中得到直线的斜率为2 N/cm,截距为20 N,故弹簧的劲度系数为k=2 N/cm=200 N/m,由k(h-l0)=20 N,可得l0=20 cm.答案:200204.为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.试验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线;(2)弹簧的劲度系数为N/m.解析: (1)依据所描的点画直线即可.(2)在直线上取相距较远的两点,横轴之差l为弹簧长度的变化量,纵轴之差m为砝码质量的变化量,依据k= =0.245 N/m.答案:(1)如图所示(2)0.245(0.2480.262均正确)5.(2022滁州模拟)为了探究弹力和弹簧伸长的关系,某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,依据测得的数据绘出如图所示图象.(1)从图象上看,该同学没能完全依据试验要求做,从而使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是由于.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为N/m和 N/m;若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计,应选弹簧.(3)从上述数据和图线中分析,请对这个争辩课题提出一个有价值的建议.建议:.解析:(1)在弹性范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性范围,则此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是由于形变量超过弹簧的弹性限度.(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k甲= N/m66.7 N/mk乙= N/m=200 N/m.要制作一个精确程度较高的弹簧测力计,应选用确定的外力作用时,弹簧的形变量大,故选甲弹簧.(3)建议:试验中钩码不能挂太多,把握在弹性限度内.答案:(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7200甲(3)见解析