精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)1/112011屆高考物理第一輪同步導(dǎo)學(xué)復(fù)習(xí)017高考物理第一輪復(fù)習(xí)同步導(dǎo)學(xué)27實(shí)驗(yàn)2探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系【考點(diǎn)自清】【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄繌椓蛷椈缮扉L量之間的定量關(guān)系學(xué)會利用列表法、圖象法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【實(shí)驗(yàn)原理】彈簧受力會發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)，沿彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的，用懸掛法測量彈簧的彈力，運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的砝碼的重力相等如圖所示彈簧的長度可用刻度尺直接測出，伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進(jìn)行計(jì)算這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系了【實(shí)驗(yàn)器材】鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、重垂線、鉛筆【實(shí)驗(yàn)步驟】將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度L0，即原長精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)2/11如圖所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為M1的鉤碼，量出此時(shí)彈簧的長度L1，記錄M1和L1，填入自己設(shè)計(jì)的表格中改變所掛鉤碼的質(zhì)量，量出對應(yīng)的彈簧長度，記錄M2、M3、M4、M5和相應(yīng)的彈簧長度L2、L3、L4、L5，并得出每次彈簧的伸長量X1、X2、X3、X4、X5以彈力F大小等于所掛鉤碼的重力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量X為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長量X變化的圖線以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義【數(shù)據(jù)處理】建立坐標(biāo)系，以彈力F大小等于所掛鉤碼的重力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量X為橫坐標(biāo)，標(biāo)明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位；標(biāo)度標(biāo)度要適當(dāng)，讓所得到的圖線布滿整個(gè)坐標(biāo)系；描點(diǎn)描點(diǎn)時(shí)要留下痕跡；連線讓盡可能多的點(diǎn)落在同一直線上，讓其余的點(diǎn)精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)3/11落在直線的兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)舍棄；根據(jù)圖象做出結(jié)論得出彈力和彈簧伸長之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義【誤差分析】彈簧拉力大小的不穩(wěn)定會造成誤差，因此，使彈簧的懸掛端固定，另一端通過懸掛鉤碼來充當(dāng)對彈簧的拉力，待穩(wěn)定后再讀數(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度盡量精確地測量彈簧的長度，也是減小實(shí)驗(yàn)誤差的基本方法描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確【注意事項(xiàng)】所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度要注意觀察，適可而止每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀，這樣作出的圖線更精確測彈簧長度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測量，以免增大誤差描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位【重點(diǎn)精析】精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)4/11數(shù)據(jù)處理是對原始實(shí)驗(yàn)記錄的科學(xué)加工，通過數(shù)據(jù)處理，往往可以從一堆表面上難以察覺的、似乎毫無聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出內(nèi)在的規(guī)律在中學(xué)物理中只要求掌握數(shù)據(jù)處理的最簡單的方法1列表法在記錄和處理數(shù)據(jù)時(shí)，常常將數(shù)據(jù)列成表格數(shù)據(jù)列表可以簡單而又明確地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系，有助于找出物理量之間的規(guī)律性的聯(lián)系2作圖法用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中最常用的方法之一用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡便，有取平均的效果由圖線的斜率、截距、包圍面積等可以研究物理量之間的變化關(guān)系，找出規(guī)律3平均值法現(xiàn)行教材中只介紹算術(shù)平均值，即把測定的若干組數(shù)相加求和，然后除以測量次數(shù)必須注意，求平均值時(shí)應(yīng)按原來測量儀器的準(zhǔn)確度決定保留的位數(shù)【例1】某同學(xué)用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)他先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個(gè)增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下重力加速度G取98M/S2精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)5/111根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)笜?biāo)尺刻度X與砝碼質(zhì)量M的關(guān)系曲線2根據(jù)所測得數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律這種規(guī)格的彈簧勁度系數(shù)為N/M【解析】1根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，按照各點(diǎn)的分布與走向，作出一條平滑曲線，如圖所示2由關(guān)系曲線可以看出，砝碼質(zhì)量在0500G范圍內(nèi)，圖線近似為一條直線，即滿足彈簧的拉力和形變量成正比胡克定律當(dāng)不掛砝碼時(shí)，彈簧的長度L015102M當(dāng)砝碼質(zhì)量M500G時(shí)，L35102M，由FMGKX解得KMG/LL025N/M【答案】1見解析；20500G；25【方法點(diǎn)撥】1據(jù)所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出平滑曲線或直線，注意所畫的線不一定過所有點(diǎn)，原則是應(yīng)盡量使各點(diǎn)較均勻地分布在曲線或直線的兩側(cè)，描點(diǎn)時(shí)要符合客觀實(shí)際，“曲”、“直”分明2理解坐標(biāo)的物理含義X為掛不同砝碼時(shí)彈簧的長度而不是形變量精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)6/113曲線的彎曲部分表示彈力超過了彈簧的彈性限度【例】用金屬制成的線材如鋼絲、鋼筋受到拉力會伸長，十七世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4M，橫截面積為08CM2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后伸長不超過原長的1/1000，問最大拉力多大由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如下1測得結(jié)果表明材料受拉力作用后，其伸長量與材料的長度成，與材料的截面積成2上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為N【同步作業(yè)】1、如圖甲所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力拉力或壓力時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象如圖乙則下列判斷正確的是A、彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)7/11B、彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比C、該彈簧的勁度系數(shù)是200N/MD、該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變解析由乙圖可知FKX，即彈簧的彈力和彈簧的形變量成正比，不與彈簧長度成正比，A錯(cuò)誤由FKX可知，B說法正確；由KF/X200N/M，C正確；FX圖線的斜率對應(yīng)彈簧的勁度系數(shù)，而X0和X0時(shí)的斜率相同，故D正確答案BCD2、某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，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L0，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L，把LL0作為彈簧的伸長量X。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下圖中的哪一個(gè)解析由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長量X0，所以選C。答案C3、做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟如下A、以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)8/11組數(shù)據(jù)X，F(xiàn)對應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；B、記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度L0；C、將鐵架臺固定于桌子上也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺；D、依次在彈簧下端掛上2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E、以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與伸長量的關(guān)系式，首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)；F、解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G、整理儀器。請將以上步驟按操作的先后順序排列出來。解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)先安裝儀器，再掛鉤碼然后記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，最后整理即可，排列先后順序?yàn)镃BDAEFG。答案CBDAEFG。4、某同學(xué)在研究學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題一輕彈簧豎直懸掛在某一深度為H250CM，且開口向下的小筒中沒有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計(jì)可以與彈簧的下端接觸，如圖甲所示。如果本實(shí)驗(yàn)精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)9/11的長度測量工具只能測出筒的下端彈簧的長度L?，F(xiàn)要測出彈簧的原長L0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變L而測出對應(yīng)的彈力F，作出FL變化的圖線如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為N/M，彈簧的原長L0CM解析根據(jù)胡克定律FKHLL0KLKHL0，從圖中知道當(dāng)L0時(shí)，F(xiàn)10N；當(dāng)L10CM時(shí)，F(xiàn)20N；將其代入方程聯(lián)立得K100N/M，L0150CM答案100；1505、用一個(gè)支架、一根彈簧、一把直尺和一個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼，來測定某個(gè)不太重的物體有多重，該怎么做解析本題主要考查實(shí)驗(yàn)方法的拓展遷移能力。1將彈簧上端固定在支架上，下端掛上鉤碼質(zhì)量已知為M，測出彈簧伸長X。2將鉤碼取下?lián)Q上待測物體，測出彈簧伸長MG/XX。3待測物體的重力6、用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料，其性質(zhì)與處理前相比會發(fā)生很多變化。如機(jī)械性能會成倍地增加，對光的反射能力會變得很低，熔點(diǎn)會大大地降低，甚至有特殊的磁性質(zhì)?，F(xiàn)有一納米合金絲，欲測出其伸長量X與所精品文檔2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)10/11受到的拉力F、長度L、截面直徑D的關(guān)系。1測量上述物理量需要的主要器材是、等。2若實(shí)驗(yàn)中測量的數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)這些數(shù)據(jù)請寫出X與F、L、D間的關(guān)系式X。若用到比例系數(shù)，可用K表示3在研究并得到上述關(guān)系的過程中，主要運(yùn)用的科學(xué)研究方法是只需寫出一種。4若有一根合金絲的長度為20CM，截面直徑為0