物理必修ⅰ滬科版實驗探究彈簧與彈簧伸長的關(guān)系課件

1、物理必修物理必修1滬科版課件滬科版課件 實驗圖像分析實驗圖像分析【典例【典例1 1】(2010(2010福建高考福建高考) )某實驗小組研究橡皮筋伸長與所某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系受拉力的關(guān)系. .實驗時，將原長約實驗時，將原長約200 mm200 mm的橡皮筋上端固定，的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼( (質(zhì)量均為質(zhì)量均為20 g)20 g)，每，每增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量；當(dāng)掛上增掛一只鉤碼均記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量；當(dāng)掛上1010只鉤碼只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應(yīng)的橡后，再逐一把鉤碼取

2、下，每取下一只鉤碼，也記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量皮筋伸長量. .根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量皮筋伸長量l與拉力與拉力F F關(guān)系的圖像如圖所示關(guān)系的圖像如圖所示. .從圖像中可以得從圖像中可以得出出 _ .(_ .(填選項前的字母填選項前的字母) )A.A.增掛鉤碼時增掛鉤碼時l與與F F成正比，而減掛鉤碼時成正比，而減掛鉤碼時l與與F F不成正比不成正比B.B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大鉤碼時的大C.C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與

3、減掛當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等鉤碼時的相等D.D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度【標(biāo)準(zhǔn)解答標(biāo)準(zhǔn)解答】選選D.D.由于橡皮筋下端懸掛的鉤碼太多，導(dǎo)致超由于橡皮筋下端懸掛的鉤碼太多，導(dǎo)致超出橡皮筋的彈性限度，使橡皮筋無法及時恢復(fù)原狀，兩條曲出橡皮筋的彈性限度，使橡皮筋無法及時恢復(fù)原狀，兩條曲線才有差異，且是非線性的線才有差異，且是非線性的. . 實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理【典例典例2 2】某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)彈簧的

4、勁度系數(shù)k.k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上. .當(dāng)彈簧自然下垂時，當(dāng)彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作指針指示的刻度數(shù)值記作L0L0；彈簧下端掛一個；彈簧下端掛一個 50 g 50 g 的砝碼的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作時，指針指示的刻度數(shù)值記作L L1 1；彈簧下端掛兩個；彈簧下端掛兩個50 g50 g的砝的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L

5、L2 2；掛七個；掛七個50 g50 g的砝碼的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作時，指針指示的刻度數(shù)值記作L L7 7. .(1)(1)表中記錄的是該同學(xué)已測出的表中記錄的是該同學(xué)已測出的6 6個值，其中有兩個數(shù)值在個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是記錄時有誤，它們的代表符號分別是 _ _ 和和 _ ._ .測量記錄表：測量記錄表：(2)(2)實驗中，實驗中，L L3 3和和L L7 7兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖示將這兩兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖示將這兩個測量值填入記錄表中個測量值填入記錄表中. .(3)(3)為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法為充分利用測

6、量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：逐一求差，分別計算出了三個差值：d d1 1=L=L4 4-L-L0 0=6.90 cm=6.90 cm，d d2 2=L=L5 5-L-L1 1=6.90 cm=6.90 cm，d d3 3=L=L6 6-L-L2 2=7.00 cm.=7.00 cm.請你給出第四個差值：請你給出第四個差值：d d4 4=_=_cm.=_=_cm.(4)(4)根據(jù)以上差值，可以求出每增加根據(jù)以上差值，可以求出每增加50 g50 g砝碼的彈簧平均伸長砝碼的彈簧平均伸長量量L.LL.L用用d d1 1、d d2 2、d d3 3、d d4 4

7、表示的式子為表示的式子為L=_L=_，代入，代入數(shù)據(jù)解得數(shù)據(jù)解得L=_cm.L=_cm.(5)(5)計算彈簧的勁度系數(shù)計算彈簧的勁度系數(shù)k=_N/m. (gk=_N/m. (g取取9.8 m/s9.8 m/s2 2) )【標(biāo)準(zhǔn)解答標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)(1)通過對通過對6 6個值的分析比較可知記錄有誤的是個值的分析比較可知記錄有誤的是L L5 5、L L6 6. .(2)(2)用最小刻度是毫米的刻度尺測量時，正確讀數(shù)并記錄到毫用最小刻度是毫米的刻度尺測量時，正確讀數(shù)并記錄到毫米的下一位，即米的下一位，即L L3 3=6.85 cm,L=6.85 cm,L7 7=14.05 cm.=14.05 cm.

8、(3)(3)利用逐差法并結(jié)合已求差值可知第四個差值利用逐差法并結(jié)合已求差值可知第四個差值d d4 4=L=L7 7-L-L3 3=14.05 cm-6.85 cm=7.20 cm.=14.05 cm-6.85 cm=7.20 cm.(4)L= (4)L= = =1.75 cm.=1.75 cm.1234dddd4 46.906.907.007.20 cm16(5)(5)根據(jù)根據(jù)F=kF=kLL又又F=mgF=mg所以所以k= = k= = = = =28 N/m.=28 N/m.FLmgL0.05 9.8 N/ m0.0175答案答案：(1)L(1)L5 5 L L6 6(2)6.85(6.8

9、4(2)6.85(6.846.86) 14.05(14.046.86) 14.05(14.0414.06)14.06)(3)L(3)L7 7-L-L3 3 7.20(7.18 7.20(7.187.22)7.22)(4) 1.75 (5)28(4) 1.75 (5)281234dddd4 41.(20111.(2011西城區(qū)高一檢測西城區(qū)高一檢測) )同學(xué)們通過實驗探究，得到了在同學(xué)們通過實驗探究，得到了在發(fā)生彈性形變時，彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系發(fā)生彈性形變時，彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系. .下列說法下列說法中能反映正確的探究結(jié)果的是中能反映正確的探究結(jié)果的是( )( )A A彈簧的彈力

10、跟彈簧的伸長量成正比彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正比B B彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成反比彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成反比C C彈簧的彈力跟彈簧的伸長量的平方成正比彈簧的彈力跟彈簧的伸長量的平方成正比D D彈簧的彈力跟彈簧的伸長量無關(guān)彈簧的彈力跟彈簧的伸長量無關(guān)【解析解析】選選A.A.在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正比比. .故故A A正確正確. .2.2.一個實驗小組在一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a a和和b b，得到彈力與彈簧長度的，得到彈力與

11、彈簧長度的圖像如圖所示，下列表述正確的是圖像如圖所示，下列表述正確的是( )( )A.aA.a的原長比的原長比b b的長的長B.aB.a的勁度系數(shù)比的勁度系數(shù)比b b的大的大C.aC.a的勁度系數(shù)比的勁度系數(shù)比b b的小的小D.D.測得的彈力與彈簧的長度成正比測得的彈力與彈簧的長度成正比【解析解析】選選B.B.由由F=kx=k(F=kx=k(l- -l0 0) )知彈力知彈力F F跟彈簧的伸長或縮短的跟彈簧的伸長或縮短的長度成正比，長度成正比，D D錯誤；錯誤；F-F-l圖線的斜率大小等于彈簧勁度系數(shù)的圖線的斜率大小等于彈簧勁度系數(shù)的大小，故大小，故B B正確、正確、C C錯誤，當(dāng)錯誤，當(dāng)F=

12、0F=0時，時，l= =l0 0，結(jié)合題圖知，結(jié)合題圖知a a的原長的原長比比b b的短，的短，A A錯誤錯誤. .3.3.在在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，以下說法正實驗中，以下說法正確的是確的是( )( )A.A.彈簧被拉伸時，不能超出其彈性限度彈簧被拉伸時，不能超出其彈性限度B.B.測彈簧的原長時，應(yīng)將彈簧平放在水平桌面上測彈簧的原長時，應(yīng)將彈簧平放在水平桌面上C.C.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力時，應(yīng)保證彈簧處于豎用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力時，應(yīng)保證彈簧處于豎直位置且平衡直位置且平衡D.D.用幾個不同的彈簧分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力用幾個

13、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與伸長量之比相等【解析解析】選選A A、C.C.本實驗中應(yīng)以同一根彈簧為實驗對象，在彈本實驗中應(yīng)以同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，從而探性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力，從而探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系；但在測原長時，應(yīng)把彈簧豎直懸究彈力與彈簧伸長的關(guān)系；但在測原長時，應(yīng)把彈簧豎直懸掛，自然伸長時測量，這樣可以避免彈簧自身重力對測量結(jié)掛，自然伸長時測量，這樣可以避免彈簧自身重力對測量結(jié)果的影響果的影響. .故選故選A A、C.C.4.(20114.(2011宜賓高一檢測宜賓高一檢測) )

14、小明想知道彈簧測力計的測力原理小明想知道彈簧測力計的測力原理, ,于是他在實驗室中做了實驗于是他在實驗室中做了實驗, ,數(shù)據(jù)如表所示數(shù)據(jù)如表所示, ,請你幫他分析數(shù)請你幫他分析數(shù)據(jù)并總結(jié)出結(jié)論據(jù)并總結(jié)出結(jié)論. .彈簧原長彈簧原長:10 cm:10 cm結(jié)論結(jié)論: :彈簧的伸長和所受拉力的關(guān)系是彈簧的伸長和所受拉力的關(guān)系是: _ .: _ .【解析解析】由題表知由題表知, ,當(dāng)拉力當(dāng)拉力F F1 1=2 N=2 N時時, ,彈簧伸長量彈簧伸長量x x1 1=1 cm;=1 cm;拉力拉力F F2 2=4 N=4 N時時, ,伸長量伸長量x x2 2=2 cm=2 cm；拉力；拉力F F3 3=6

15、 N=6 N時時, ,伸長量伸長量x x3 3= =3 cm,3 cm,即即F F1 1FF2 2FF3 3=x=x1 1xx2 2xx3 3, ,表明彈簧的伸長表明彈簧的伸長( (量量) )和所和所受拉力成正比受拉力成正比. .答案答案: :彈簧的伸長和所受拉力成正比彈簧的伸長和所受拉力成正比5.5.某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，做實驗研究彈力與某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，做實驗研究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系彈簧伸長量的關(guān)系. .下表是該同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)，實驗時彈下表是該同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)，實驗時彈簧伸長量始終未超過彈性限度簧伸長量始終未超過彈性限度.(g.(g取取10 m/s10 m/s2 2) )(1)(1)在所給坐標(biāo)紙在所給坐標(biāo)紙( (如圖如圖) )上建立坐標(biāo)系，并標(biāo)出合適的標(biāo)度，上建立坐標(biāo)系，并標(biāo)出合適的標(biāo)度，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出彈力根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出彈力F F跟彈簧伸長量跟彈簧伸長量x x關(guān)系的圖像關(guān)系的圖像. . (2)(2)根據(jù)圖像可計算出彈簧的勁度系數(shù)為