1、實驗二探究彈力與彈簧伸長的關系,注意事項 1安裝實驗裝置：要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。 2不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過彈簧的彈性限度。 3盡量多測幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。 4觀察所描點的走向：不要畫折線。 5統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位。,誤差分析 1鉤碼標值不準確，彈簧長度測量不準確帶來誤差。 2畫圖時描點及連線不準確也會帶來誤差。,例1如圖1甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關系。,熱點一實驗原理與實驗操作,(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：_。

2、(2)實驗中需要測量的物理量有：_。 (3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的Fx圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_N/m。圖線不過原點的原因是由于_。 (4)為完成該實驗，設計的實驗步驟如下： A以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組(x，F(xiàn))對應的點，并用平滑的曲線連接起來； B記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0；,C將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺； D依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，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，寫出彈力與彈簧伸長量的關系式。首先

3、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(1)根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量；(2)根據(jù)實驗原理，實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應的伸長量(或對應的彈簧長度)；(3)取圖像中(0.5,0)和(3.5,6)兩個點，代入Fkx可得k200 N/m，由于彈簧自重的原因，使得彈簧不加外力時就有形變量。(4)根據(jù)完成實驗的合理性可知先后順序為CBDAEFG。 答案(1)刻度尺(2)彈簧原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應的伸長量(或對應的彈簧長度)(3

4、)200彈簧自身存在重力(4)CBDAEFG,(1)實驗中不能掛過多的鉤碼，使彈簧超過彈性限度。 (2)作圖像時，不要連成“折線”，而應盡量讓坐標點落在直線上或均勻分布在兩側。,變式訓練 1(1)在“探究彈力與彈簧伸長量的關系”的實驗中，以下說法正確的是() A彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度 B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) C用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量 D用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等,(2)某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗，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

5、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列選項中的(),解析(1)實驗中應以所研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力，以探究彈力和彈簧伸長量的關系，并且拉力和重力平衡，所以選A、B。 (2)由于考慮到彈簧自身重力的影響，當不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x0所以選C。 答案(1)AB(2)C,例2(2014新課標全國卷，23)某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關系。實驗裝置如圖2所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別

6、固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度。設彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0; 掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，各指針的位置記為x。測量結果及部分計算結果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)。已知實驗所用彈簧總圈數(shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88 cm。,熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析,(3)圖3中畫出的直線可近似認為通過原點。若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關系的表達式為k_N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關

7、系的表達式為k_N/m。,變式訓練 22015福建理綜，19(1)某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗。 圖4甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度，此時彈簧的伸長量l為_cm；,本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是_；(填選項前的字母) A逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 B隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量l與彈力F的關系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)

8、象的主要原因是_。,解析由題圖乙知，讀數(shù)為14.66 cm，所以彈簧伸長量l(14.667.73)cm6.93 cm。若隨意增減砝碼，作圖不方便，有可能會超出彈簧的彈性限度，所以應逐一增掛鉤碼，選項A正確。由題圖丙知AB段彈簧伸長量與彈力不成線性關系，是因為鉤碼重力超過彈簧的彈性限度。 答案6.93A鉤碼重力超過彈簧的彈性限度,以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探究性等特點。 1將彈簧水平放置或穿過一根水平光滑的直桿，在水平方向做實驗，消除了彈簧自重的影響。 2彈簧的彈力直接由力傳感器測得。,熱點三實驗的改進與創(chuàng)新,例3用如圖5甲所示的實

9、驗裝置研究彈簧的彈力與形變量之間的關系。輕彈簧上端固定一個力傳感器，然后固定在鐵架臺上，當用手向下拉伸彈簧時，彈簧的彈力可從傳感器讀出。用刻度尺可以測量彈簧原長和伸長后的長度，從而確定伸長量。測量數(shù)據(jù)如表格所示：,(1)以x為橫坐標，F(xiàn)為縱坐標，在圖乙的坐標紙上描繪出能夠正確反應彈力與伸長量關系的圖線。 (2)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為_(保留兩位有效數(shù)字)。,解析橫軸表示伸長量x，縱軸表示彈力F，按照表格數(shù)據(jù)，描點畫圖，得到一條直線，圖像斜率代表彈簧勁度系數(shù)。 答案(1)如圖(2)75 N/m,變式訓練 3(2016陜西延安質(zhì)檢)用如圖6所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點，另一端B用細繩繞過定滑輪