物體間的相互作用第二章實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系欄目導(dǎo)航01知識梳理回顧02要點(diǎn)各個擊破03配套訓(xùn)練知識梳理回顧1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系．2．學(xué)會利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究物理規(guī)律．二、實(shí)驗(yàn)原理彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長量越大，彈力也就越大．三、實(shí)驗(yàn)儀器不同的輕彈簧多根、直尺、鉤碼(一盒)、細(xì)繩、鐵架臺、三角板、坐標(biāo)紙、重垂線等．四、實(shí)驗(yàn)步驟1．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)時的長度l0，即原長．2．如實(shí)驗(yàn)原理圖所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，測出此時彈簧的長度l1，記錄m1和l1，填入自己設(shè)計(jì)的表格中．3．改變所掛鉤碼的質(zhì)量，測出對應(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、x5.4．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．得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線．5．以彈簧的伸長量為自變量，寫出圖線所代表的函數(shù)，并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．五、注意事項(xiàng)1．對鉤碼的要求(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，從而使坐標(biāo)紙上描的點(diǎn)盡可能稀疏，這樣作出的圖線更精確．2．測量與記錄數(shù)據(jù)(1)測量彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量．(2)記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位．3．作圖像：描點(diǎn)畫線時，所描的點(diǎn)不一定都落在一條線上，但應(yīng)注意一定要使盡可能多的點(diǎn)落在線上，其余各點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)．六、誤差分析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，要注意觀察，適可而止．2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差適當(dāng)大一些，從而使坐標(biāo)點(diǎn)的間距盡可能大，這樣作出的圖線準(zhǔn)確度更高一些．3．測量彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩(wěn)定狀態(tài)時測量，以免增大誤差．4．描點(diǎn)畫線時，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)．5．記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時要注意彈力、彈簧的原長l0、總長l及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位．6．坐標(biāo)軸的標(biāo)度要適中．【對點(diǎn)小練】1．(2019年廣安名校期中)在探究“彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)中勁度系數(shù)k的具體數(shù)值必須計(jì)算出來B．如果沒有測出彈簧原長，用彈簧長度L代替x，F(xiàn)－L圖線也是過原點(diǎn)的一條直線C．利用F－x直線可求出k值D．實(shí)驗(yàn)時要把所有點(diǎn)連到線上，才能探索得到真實(shí)規(guī)律【答案】C2．某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時，先把彈簧放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長L0＝4.6cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應(yīng)的彈簧長度x，畫出了彈力和彈簧長度關(guān)系的圖像如圖：(1)根據(jù)圖像求該彈簧勁度系數(shù)k＝______N/m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是_____________________________．【答案】(1)50

(2)彈簧自身重力的影響要點(diǎn)各個擊破2要點(diǎn)探究彈力與彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法例題(2019年溫州二模)圖甲為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情景．用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺的輕質(zhì)彈簧，讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出)．所得數(shù)據(jù)記錄在表格中：拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69標(biāo)尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00(1)從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為______cm；(2)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖像；(3)由圖像求出該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m，彈簧的原長為______cm.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)【答案】(1)63.60

(2)見解析圖(3)25.4

55.3【解析】(1)由圖可知，刻度尺的最小分度為1mm，故讀數(shù)為63.60cm；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法得出對應(yīng)的圖像如圖所示；練習(xí)(2019年揭陽名校聯(lián)考)某同學(xué)利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．(1)在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持______狀態(tài)．(2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線．由此圖線可得到該彈簧的原長x0＝______cm，勁度系數(shù)k＝______N/m.(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)的原理把該彈簧做成彈簧測力計(jì)，當(dāng)彈簧測力計(jì)上的示數(shù)如圖丙所示時，該彈簧的長度x＝________cm.【答案】(1)豎直(2)4

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(3)10圖像法處理數(shù)據(jù)要注意1．建立坐標(biāo)系，標(biāo)明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位．2．標(biāo)度：標(biāo)度要適當(dāng)，讓所得到的圖線