PAGE25-1重力與彈力學(xué)問點(diǎn)一力和力的圖示(1)力是物體與物體之間的相互作用，力作用在物體上會(huì)產(chǎn)生兩種作用效果：一是使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變更，二是使物體發(fā)生形變．(2)力的三要素是指力的大小、方向、作用點(diǎn)．(3)力的圖示：俗話說，一個(gè)巴掌拍不響，你能從力是物體間的相互作用的角度說出“孤掌難鳴”的道理嗎？提示：力是物體間的相互作用，力的作用都是相互的，施力物體與受力物體同時(shí)存在．一個(gè)巴掌是拍不響的，單掌空拍時(shí)只有施力物體，沒有受力物體，就不會(huì)產(chǎn)生力的作用，當(dāng)然就沒有了掌聲，離開物體間的相互作用是不能空談力的．學(xué)問點(diǎn)二重力(1)重力的產(chǎn)生：①由于地球的吸引而使物體受到的力．②重力的施力物體是地球．(2)重力的大?。孩僦亓Φ拇笮「矬w的質(zhì)量成正比，即G＝mg.②測(cè)量：用測(cè)力計(jì)測(cè)量豎直懸掛被測(cè)物體，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)即為其重力大小．(3)重力的方向：總是豎直向下．(4)重心：物體的各部分都受重力作用，從效果上看可認(rèn)為各部分所受到的重力作用集中于一點(diǎn)，即為物體的重心．(5)確定物體重心位置的因素：①物體的形態(tài)；②物體的質(zhì)量分布．重力的方向是豎直向下，那是不是說物體在地面上的任何位置，全部重力的方向都是相同的？提示：不相同．由于地球是一個(gè)球體，不同位置的豎直方向是不相同的，即地球上不同位置的重力方向是不同的．學(xué)問點(diǎn)三彈性形變和彈力(1)形變：物體在力的作用下形態(tài)或體積發(fā)生變更的現(xiàn)象．(2)彈性形變：物體在形變后，撤去作用力時(shí)能夠復(fù)原原狀．(3)彈力：發(fā)生彈性形變的物體由于要復(fù)原原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用．如圖所示的情景中，運(yùn)動(dòng)員、箭、小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為什么能發(fā)生變更？提示：因?yàn)槭艿綇椓Φ淖饔茫謩e是跳板、弦和彈簧發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的彈力．學(xué)問點(diǎn)四幾種彈力(1)常見彈力：平常所說的壓力、支持力和拉力都是彈力．(2)壓力和支持力的方向垂直于物體的接觸面．(3)繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向．試畫出圖中甲和乙所示的棒和球所受的彈力的方向．答案：彈力方向如圖所示．學(xué)問點(diǎn)五胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比．(2)公式：F＝kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，單位：牛頓每米，符號(hào)N/m.在彈性限度之內(nèi)，一輕彈簧受到10N的拉力時(shí)，它的伸長(zhǎng)量是4cm，則該彈簧勁度系數(shù)是250N/m，當(dāng)彈簧不受拉力時(shí)，該彈簧勁度系數(shù)是250N/m，當(dāng)彈簧兩端受到拉力為7.5N時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量是3cm.考點(diǎn)一力的概念(1)力的定義力是物體與物體之間的相互作用．(2)力的“四性”①力的相互性：任何兩個(gè)物體之間力的作用總是相互的，施力物體同時(shí)也確定是受力物體．②力的物質(zhì)性：力是物體對(duì)物體的作用，力不能離開物體而獨(dú)立存在．③力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向．它可以用一根帶有箭頭的線段來表示，并加以圖示．④力的獨(dú)立性：任何一個(gè)力都獨(dú)立地產(chǎn)生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變更．(3)力的作用效果①使物體發(fā)生形變．②使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變更．(4)力的大小力的大小可用測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì))測(cè)量．(5)力的單位在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)N.【例1】下列說法中正確的是()A．射出槍口的子彈，能打出很遠(yuǎn)的距離，是因?yàn)樽訌楇x開槍口后受到一個(gè)推力作用B．甲用力把乙推倒，說明只是甲對(duì)乙有力的作用，乙對(duì)甲沒有力的作用C．只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力，無生命或無動(dòng)力的物體只會(huì)受到力，不會(huì)施力D．任何一個(gè)物體，確定既是受力物體，也是施力物體【審題指導(dǎo)】解答本題的關(guān)鍵是理解力的基本性質(zhì)．【解析】子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，使子彈離開槍口時(shí)有很大的速度，但子彈離開槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，故A項(xiàng)錯(cuò)；物體間力的作用總是相互的，甲推乙的同時(shí)乙也推甲，故B項(xiàng)錯(cuò)；不論物體是否有生命或是否有動(dòng)力，它們受到別的物體作用時(shí)，都會(huì)施力，即力的作用是相互的，故C錯(cuò)；由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體，故D項(xiàng)正確．【答案】D總結(jié)提能對(duì)力的概念的理解應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)找不到施力物體的力是不存在的；(2)任何物體都能產(chǎn)生力的作用；(3)力的作用是相互的，受力物體同時(shí)也是施力物體．關(guān)于力的說法，下列結(jié)論正確的是(B)A．只有有生命的物體才會(huì)施加力B．受力的物體同時(shí)也是施力的物體C．靜止的物體不受力，運(yùn)動(dòng)的物體才受力D．只有接觸的物體間才可能相互施加力解析：任何一個(gè)物體，不管它是否有生命，都可以對(duì)其他物體施加力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．物體間力的作用總是相互的，物體在受力的同時(shí)也在施力，選項(xiàng)B正確．力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是物體運(yùn)動(dòng)的緣由，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．磁鐵吸引鐵塊，磁鐵和鐵塊可能并沒有接觸，可見選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二力的圖示和示意圖力是矢量，不僅有大小而且有方向，兩個(gè)力大小相等，方向不同，這兩個(gè)力不同．力的方向不同，作用效果則不同．如與物體運(yùn)動(dòng)方向相同的力，加快物體的運(yùn)動(dòng)，與物體運(yùn)動(dòng)方向相反的力，阻礙物體的運(yùn)動(dòng)．因此，要把一個(gè)力完整地表示出來，既要說明力的大小，又要說明力的方向．(1)力的圖示用一根帶箭頭的線段表示力，線段的長(zhǎng)短表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，用箭尾(或箭頭)表示力的作用點(diǎn)，這種表示力的方法叫做力的圖示．(2)畫力的圖示的步驟①選取合適的標(biāo)度(用若干毫米表示確定大小的力)；②從作用點(diǎn)起先沿力的方向畫一線段，線段的長(zhǎng)短按選定的標(biāo)度和力的大小畫出，線段上加刻度；③在線段的一端加箭頭表示力的方向，箭尾在力的作用點(diǎn)上，力的方向所在的直線叫做力的作用線．(3)力的示意圖只畫出力的作用點(diǎn)和方向，表示物體在這個(gè)方向上受到了力．【例2】如下圖所示，物體A對(duì)物體B的壓力是10N，試畫出這個(gè)力的圖示和示意圖．【審題指導(dǎo)】本題的解題思路如下：eq\x(受力物體)→eq\x(作用點(diǎn))→eq\x(選定標(biāo)度)→eq\x(按比例畫線段)→eq\x(標(biāo)箭頭)【解析】畫力的圖示，要嚴(yán)格依據(jù)以下步驟進(jìn)行．(1)選定標(biāo)度：此題選單位長(zhǎng)度的線段表示2N的力．(2)從力的作用點(diǎn)或從B的中心處沿力的方向畫一線段，線段長(zhǎng)短依據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小確定，線段上加刻度，從O點(diǎn)豎直向下畫一段五倍于標(biāo)度的線段．(3)在線段上加箭頭表示力的方向．畫力的示意圖：從作用點(diǎn)或從B的中心處沿力的方向畫一線段，并加上箭頭，表示方向，然后標(biāo)明FN＝10N即可．【答案】如下圖所示．總結(jié)提能(1)畫力的圖示或示意圖的一般步驟是：選標(biāo)度→畫線段→判方向、加箭頭．(2)作力的圖示時(shí)，標(biāo)度的選取應(yīng)依據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)，一般狀況下，線段應(yīng)取2～5段整數(shù)段標(biāo)度的長(zhǎng)度．(3)畫同一物體受到的幾個(gè)力時(shí)，要用同一標(biāo)度．(4)表示力的線段的始端一般為物體的重心位置．如圖所示，桌面上有質(zhì)量為600g的書，用圖示法表示出桌面對(duì)書的支持力，并作出這個(gè)力的示意圖．(g取10N/kg)解析：書的重力大小G＝mg＝6N，桌面對(duì)書的支持力大小也為6N作用在書上．取0.5cm長(zhǎng)的線段表示2N的力，則從力的作用點(diǎn)向上作出1.5cm長(zhǎng)的有向線段即可作出力的圖示，如圖甲所示；這個(gè)支持力的示意圖，如圖乙所示．答案：見解析考點(diǎn)三重力1．定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力．2．重力的大?。褐亓Υ笮∨c物體質(zhì)量的關(guān)系是G＝mg，通常取g＝9.8N/kg，即1kg的物體所受重力為9.8N.可用測(cè)力計(jì)(如彈簧測(cè)力計(jì))測(cè)量重力．3．重力的方向：重力的方向總是豎直向下的．豎直向下不能說成垂直向下．說明：①重力是非接觸力；②重力的施力物體是地球；③物體所受的重力與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及是否受到其他力無關(guān)；④重力不確定等于地球?qū)λ奈?；⑤重力隨緯度的上升而增大；⑥重力隨離地高度的增加而減?。?．重心(1)定義：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中作用于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心．(2)質(zhì)量分布勻稱的物體的重心位置只跟物體的形態(tài)有關(guān)．形態(tài)規(guī)則的勻稱物體，重心在其幾何中心．(3)質(zhì)量分布不勻稱的物體重心的位置與物體的形態(tài)和質(zhì)量分布均有關(guān)系．留意：由于重心是一個(gè)等效作用點(diǎn)，所以它可以不在物體上．例如，質(zhì)量分布勻稱的球殼，其重心在球心，并不在殼體上．【例3】(多選)關(guān)于重力，下列說法中正確的是()A．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，其方向確定指向地心B．重力的方向就是物體自由下落的方向C．重力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)或桿秤干脆測(cè)出D．在不同地點(diǎn)，質(zhì)量大的物體可能比質(zhì)量小的物體所受的重力小【審題指導(dǎo)】分析和解答本題應(yīng)從重力的以下幾個(gè)方面入手：eq\x(重力)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(產(chǎn)生地球吸引),\x(大小G＝mg),\x(方向豎直向下)))【解析】重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引產(chǎn)生的，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，通常狀況下重力只是地球?qū)ξ矬w的引力的一部分，重力的方向豎直向下，并不確定指向地心，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將物體由靜止起先釋放，只在重力作用下時(shí)物體自由下落，所以重力的方向就是物體自由下落的方向，選項(xiàng)B正確；桿秤稱量的是物體的質(zhì)量而非重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由公式G＝mg可知，重力G的大小由質(zhì)量m和重力加速度g共同確定；由于不同地點(diǎn)g值可能不同，因此在g值小的地點(diǎn)質(zhì)量大的物體所受重力并不確定大，選項(xiàng)D正確．【答案】BD總結(jié)提能重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但不能說重力就是地球的引力．透徹地理解和精確地把握概念的內(nèi)涵和外延，這是正確解答概念性試題的關(guān)鍵．對(duì)概念性選擇題的解答，要細(xì)致審題，逐項(xiàng)進(jìn)行推理推斷，抓住一些關(guān)鍵詞語，如“確定”、“可能”、“可以”等，從正面或反面作出確定或否定推斷是解題的常用方法．下列關(guān)于重心及重力的說法中正確的是(D)A．一個(gè)物體放于水中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于物體在空氣中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，因此物體在水中時(shí)的重力小于在空氣中的重力B．據(jù)G＝mg可知，兩個(gè)物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力確定較大C．物體放于水平面上時(shí)，重力方向垂直于水平面對(duì)下，當(dāng)物體靜止于斜面上時(shí)，其重力方向垂直于斜面對(duì)下D．物體的形態(tài)變更后，其重心位置往往變更解析：由于物體浸沒于水中時(shí)，受到向上的浮力，從而減小了彈簧的拉伸形變，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力減小了，但物體的重力并不變更．當(dāng)兩物體所處的地理位置相同時(shí)，g值相同，質(zhì)量大的物體的重力必定大，但當(dāng)兩物體所處的地理位置不同時(shí)，如質(zhì)量較小的物體放在北極上，質(zhì)量較大的物體放在赤道上，由于赤道上g值較小，而使質(zhì)量大的物體的重力不確定大．重力的方向是豎直向下的，而不是垂直向下．物體的重心位置由物體的形態(tài)和質(zhì)量分布狀況兩個(gè)方面共同確定，當(dāng)物體的形態(tài)變更時(shí)，其重心位置往往發(fā)生變更．考點(diǎn)四彈力的方向【例4】分別畫出圖中的物體A所受彈力的示意圖．【審題指導(dǎo)】本題中，畫示意圖的基本步驟為：eq\x(\a\al(確定探討,對(duì)象A))→eq\x(確定接觸面)→eq\x(\a\al(彈力垂直,于接觸面))→eq\x(\a\al(指向受,力物體))【解析】分析此類問題的關(guān)鍵是確定接觸面，對(duì)于點(diǎn)—面接觸、面—面接觸類問題，其中的面即為接觸面；對(duì)于點(diǎn)—弧面接觸類問題，過接觸點(diǎn)的弧面的切面即為接觸面．依據(jù)彈力垂直于接觸面，可推斷物體A所受的彈力方向，作出的示意圖如圖所示．【答案】見解析總結(jié)提能彈力的方向可依據(jù)彈力作用的類型進(jìn)行推斷．1．面面接觸：彈力垂直于接觸面(或切面)指向受力物體．2．點(diǎn)面接觸：彈力過點(diǎn)垂直于接觸面(或切面)指向受力物體．3．輕繩：繩對(duì)物體的拉力沿繩并指向繩收縮的方向．4．輕彈簧：彈簧對(duì)物體的彈力可能為支持力，也可能為拉力，但確定沿彈簧的軸線方向．如圖所示是我國(guó)的極地考察破冰船——“雪龍?zhí)枴保疄闈M意破冰船航行的要求，其船體結(jié)構(gòu)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，船體下部與豎直方向成特殊角度．則船體對(duì)冰塊的彈力示意圖正確的是(C)解析：船體對(duì)冰塊的彈力垂直于接觸面，指向受力物體，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．考點(diǎn)五物體間彈力有無的推斷方法【例5】在下列各圖中，A、B兩球間確定有彈力作用的是()【審題指導(dǎo)】本題可按以下思路進(jìn)行分析：【解析】在A圖中，若拿去A球，則B球靜止不動(dòng)，故A、B間沒有擠壓，即A、B間沒有彈力．在B圖中，若拿去A球，則B球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，故A、B間存在相互擠壓，即A、B間存在彈力．在C圖中，若拿去A球，則B球靜止不動(dòng)，故A、B間沒有擠壓，即A、B間沒有彈力．在D圖中，不能推斷A、B間有沒有彈力．故選項(xiàng)B正確．【答案】B總結(jié)提能彈力的產(chǎn)生條件中接觸是前提，擠壓是關(guān)鍵，相互接觸的物體是否發(fā)生彈性形變是彈力存在與否的標(biāo)記．但是，事實(shí)上除彈簧、橡皮條等物體產(chǎn)生彈力時(shí)形變較明顯外，大部分物體產(chǎn)生彈力時(shí)形變是微小的，肉眼很難視察出來．因此，彈力有無的推斷主要有以下兩種方法：(1)條件法，(2)假設(shè)法．如圖所示，將一個(gè)鋼球分別放在燒杯、口大底小的一般茶杯和三角燒杯中，鋼球在各容器的底部與側(cè)壁相接觸，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若鋼球和各容器都是光滑的，各容器的底部均處于水平面內(nèi)，則以下說法中正確的是(A)A．各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用B．各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用C．燒杯的側(cè)壁對(duì)鋼球無彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均有彈力作用D．口大底小的一般茶杯的側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用，其余兩種容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用解析：鋼球與容器的側(cè)壁接觸，是否有彈力作用，就看接觸處是否發(fā)生彈性形變，但微小形變難以覺察，可借助假設(shè)法推斷．假設(shè)容器側(cè)壁對(duì)鋼球無彈力作用，則鋼球受重力和容器底部對(duì)它的支持力作用，鋼球仍將處于靜止?fàn)顟B(tài)，故鋼球與容器側(cè)壁雖然接觸但沒有發(fā)生彈性形變，即容器側(cè)壁對(duì)鋼球無彈力作用的假設(shè)成立．也可以假設(shè)容器側(cè)壁對(duì)鋼球有彈力作用，作出各容器中鋼球的受力示意圖如圖所示，可見三種狀況均與鋼球靜止的題設(shè)條件相沖突，所以該假設(shè)不成立，各容器的側(cè)壁對(duì)鋼球均無彈力作用．考點(diǎn)六彈力大小的計(jì)算1．胡克定律及其應(yīng)用胡克定律表明，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，而不是與彈簧的長(zhǎng)度成正比．即胡克定律表達(dá)式F＝kx中的x是彈簧的形變量，而不是彈簧的原長(zhǎng)或變更后的長(zhǎng)度．應(yīng)用胡克定律時(shí)應(yīng)留意下列問題：(1)彈簧發(fā)生形變時(shí)必需在彈性限度內(nèi)．(2)x是彈簧的形變量，不是彈簧的原長(zhǎng)，也不是彈簧形變后的實(shí)際長(zhǎng)度．(3)F－x圖象為一條經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線，圖象斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，對(duì)于同一根彈簧來說，勁度系數(shù)是不變的．(4)由于F1＝kx1，F(xiàn)2＝kx2，故ΔF＝F2－F1＝kx2－kx1＝kΔx，因此，彈簧上彈力的變更量ΔF與形變量的變更量也成正比關(guān)系．2．一般彈力的計(jì)算對(duì)于除彈簧外的其他彈性體的彈力大小的計(jì)算，一般要借助物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所遵循的物理規(guī)律求解．比如懸掛在豎直細(xì)繩上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體受繩向上的拉力和豎直向下的重力作用，依據(jù)二力平衡，可知繩的拉力大小等于物體重力的大小．關(guān)鍵：彈簧彈力用胡克定律，一般彈力用二力平衡．特殊提示：胡克定律只能計(jì)算彈簧的彈力大小，而彈簧的彈力方向，要依據(jù)是被拉伸，還是被壓縮來確定，其方向總是與彈簧復(fù)原原狀的方向相同．【例6】(多選)如圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N，GB＝4N．A用細(xì)線懸掛在頂板上，B放在水平面上，A、B間輕彈簧的彈力F＝2N，則細(xì)線中的張力FT及B對(duì)地面的壓力FN的可能值分別是()A．5N和6N B．5N和2NC．1N和6N D．1N和2N【審題指導(dǎo)】本題的解題思路為：【解析】假如彈簧處于被拉伸的狀態(tài)，它將有收縮到原狀的趨勢(shì)，會(huì)向下拉A，向上提B，則對(duì)物體A、B，有FT＝GA＋F＝5N，F(xiàn)N＝GB－F＝2N，選項(xiàng)B正確；假如彈簧處于被壓縮的狀態(tài)，它將有向兩端伸長(zhǎng)復(fù)原原狀的趨勢(shì)，會(huì)向上推A，向下壓B，則FT′＝GA－F＝1N，F(xiàn)N′＝GB＋F＝6N，選項(xiàng)C正確．【答案】BC總結(jié)提能應(yīng)用胡克定律F＝kx解題時(shí)，必需留意：(1)彈簧的形變必需在彈性限度內(nèi)；(2)x是彈簧的形變量，不是彈簧形變后的實(shí)際長(zhǎng)度．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重G，平衡時(shí)球在A處，今用力F壓球使彈簧縮短x球至B處，則此時(shí)彈簧的彈力為(B)A．kx B．kx＋GC．G－kx D．以上都不對(duì)解析：設(shè)球在A處時(shí)彈簧已壓縮了Δx，球平衡時(shí)彈力FA＝G＝kΔx，球在B處時(shí)，彈簧又壓縮x，球再達(dá)到平衡時(shí)彈力FB＝k(Δx＋x)＝G＋kx.故選項(xiàng)B是正確的．考點(diǎn)七探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系1．試驗(yàn)?zāi)康?1)探究彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的定量關(guān)系．(2)學(xué)會(huì)利用圖象探討兩個(gè)物理量之間的關(guān)系的方法．2．試驗(yàn)原理(1)如圖所示，在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與鉤碼的重力大小相等．(2)用刻度尺測(cè)出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長(zhǎng)量x，建立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小F，以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長(zhǎng)量x，在坐標(biāo)系中描出試驗(yàn)所測(cè)得的各組(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，用平滑的曲線連接起來，依據(jù)試驗(yàn)所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長(zhǎng)量間的關(guān)系．3．試驗(yàn)器材輕質(zhì)彈簧(一根)，鉤碼(一盒)，刻度尺，鐵架臺(tái)，重垂線，坐標(biāo)紙，三角板．4．試驗(yàn)步驟(1)將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l0，即原長(zhǎng)．(2)如圖所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時(shí)測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)并計(jì)算鉤碼的重力，填寫在記錄表格里．F/NL/cmx/cm12345(3)變更所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上步的試驗(yàn)過程多次．5．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)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(zhǎng)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(zhǎng)量x變更的圖線，如圖所示．(2)以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的函數(shù)表達(dá)式，函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)即為彈簧的勁度系數(shù)，這個(gè)常數(shù)也可據(jù)F－x圖線的斜率求解，k＝eq\f(ΔF,Δx).6．留意事項(xiàng)(1)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．(2)每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使在坐標(biāo)系上描的點(diǎn)盡可能稀疏一些，這樣作出的圖線更精確．(3)測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，確定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差．(4)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要留意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位．(5)描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不確定都落在一條圖線上，但應(yīng)留意確定要使各點(diǎn)勻稱分布在圖線的兩側(cè)．7．誤差分析(1)由于彈簧原長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量的測(cè)量都不便于操作，故存在較大的測(cè)量誤差．(2)由于彈簧自身的重力的影響也會(huì)造成誤差．當(dāng)未掛重物時(shí)，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)有一個(gè)伸長(zhǎng)量，這樣在作圖線時(shí)，圖線與x軸有一截距．【例7】某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的試驗(yàn)中，所用試驗(yàn)裝置如圖所示，所用的鉤碼每只質(zhì)量都是30g．他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，并將數(shù)據(jù)填在下表中．試驗(yàn)中彈簧始終未超過彈性限度，取g＝10m/s2.試依據(jù)這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出彈簧彈力大小與彈簧總長(zhǎng)度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線．鉤碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長(zhǎng)度(cm)6.007.008.009.0010.0011.00(1)該圖線的函數(shù)表達(dá)式為F＝________N；(2)該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；(3)圖線與橫軸的交點(diǎn)的物理意義是______________；(4)圖線延長(zhǎng)后與縱軸的交點(diǎn)的物理意義是_________________.【審題指導(dǎo)】在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，通過圖象探討規(guī)律，再結(jié)合物理規(guī)律，明確圖象的斜率、截距的物理意義．解題思路如下：看標(biāo)度→描點(diǎn)→連線→看斜率的意義，計(jì)算其大小看縱、橫軸截距的意義求出圖線的函數(shù)表達(dá)式【解析】描點(diǎn)作圖，圖象如圖所示．(1)由圖象可以得出圖線的函數(shù)表達(dá)式為F＝(30L(2)圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k＝30N/m；(3)圖線與橫軸的交點(diǎn)表示彈簧彈力F＝0時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，即彈簧的原長(zhǎng)；(4)圖線延長(zhǎng)后與縱軸的交點(diǎn)表示彈簧長(zhǎng)度為5cm時(shí)的彈力，此時(shí)彈簧被壓縮了1cm，即表示彈簧被壓縮1cm時(shí)的彈力．【答案】圖線見解析(1)(30L(3)見解析(4)見解析總結(jié)提能圖象法是處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種常用方法，在物理學(xué)中常常用圖象處理物理問題，解答這類問題時(shí)必需明確：(1)圖線斜率的物理意義(或切線斜率的物理意義)；(2)圖線與縱軸、橫軸交點(diǎn)的物理意義．以下是一位同學(xué)做“探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的試驗(yàn)．(1)下列的試驗(yàn)步驟是這位同學(xué)打算完成的，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后依次，用字母排列出來：CBDAEF.A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來B．登記彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧旁邊豎直固定一刻度尺D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，并分別登記鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)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(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式F．說明函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義(2)下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：彈簧的彈力(F/N)0.51.01.52.02.5彈簧的原長(zhǎng)度(L0/cm)1515151515彈簧的長(zhǎng)度(L/cm)16.217.318.519.620.8彈簧的伸長(zhǎng)量(x/cm)①寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式(x用cm作單位)：F＝0.43x.②函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義：彈簧的勁度系數(shù)．解析：(1)按試驗(yàn)操作的先后依次，步驟為：CBDAEF.(2)①k＝eq\f(ΔF,Δx)≈0.43N/cm，得F＝0.43x.②常數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)．1．把一個(gè)月牙狀的薄板懸掛起來，靜止時(shí)如圖所示．則薄板的重心可能是圖中的(D)A．A點(diǎn) B．B點(diǎn)C．C點(diǎn)