【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第2章 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件 大綱人教

實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系知識(shí)要點(diǎn)歸納知能優(yōu)化演練知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系．2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法研究物理量之間的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)原理1．彈簧受力會(huì)發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)．沿著彈簧的方向拉彈簧，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．2．用懸掛法測(cè)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鉤碼的重力相等．3．彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算．這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系．即尋求F＝kx的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)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2－4－1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)量彈簧的總長(zhǎng)度并測(cè)出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里．圖2－4－11234567F/NL/cmx/cm3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過程多次．二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理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變化的圖線．2．以彈簧的伸長(zhǎng)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)．3．得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)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．三、實(shí)驗(yàn)誤差的來源1．彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量誤差．2．描點(diǎn)畫線的作圖誤差．四、注意事項(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．要注意觀察，適可而止．2．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．3．測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，以免增大誤差．4．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)．5．記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位．(2011年紹興興一中中高三三質(zhì)檢檢)(1)在“探探究彈彈力和和彈簧簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)的關(guān)關(guān)系””的實(shí)實(shí)驗(yàn)中中，以以下說說法正正確的的是()A．彈簧被拉拉伸時(shí)，不不能超出它它的彈性限限度B．用懸掛鉤鉤碼的方法法給彈簧施施加拉力，，應(yīng)保證彈彈簧位于豎豎直位置且且處于平衡衡狀態(tài)C．用直尺測(cè)測(cè)得彈簧的的長(zhǎng)度即為為彈簧的伸伸長(zhǎng)量D．用幾個(gè)不不同的彈簧簧，分別測(cè)測(cè)出幾組拉拉力與伸長(zhǎng)長(zhǎng)量，得出出拉力與伸伸長(zhǎng)量之比比相等實(shí)驗(yàn)典例精析題型一實(shí)驗(yàn)操作及原理的考查例1(2)某同學(xué)做““探究彈力力和彈簧伸伸長(zhǎng)的關(guān)系系”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，他先把把彈簧平放放在桌面上上使其自然然伸長(zhǎng)，用用直尺測(cè)出出彈簧的原原長(zhǎng)L0，再把彈簧簧豎直懸掛掛起來，掛掛上鉤碼后后測(cè)出彈簧簧伸長(zhǎng)后的的長(zhǎng)度L，把L－L0作為彈簧的的伸長(zhǎng)量x，這樣操作作，由于彈彈簧自身重重力的影響響，最后畫畫出的圖線線可能是圖圖2－4－2中的()圖2－4－2【解析】本題主要考考查使用彈彈簧時(shí)應(yīng)注注意的問題題，還有用用圖象法來來描述彈簧簧的彈力與與其伸長(zhǎng)量量間的關(guān)系系．(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以以所研究的的一根彈簧簧為實(shí)驗(yàn)對(duì)對(duì)象，在彈彈性限度內(nèi)內(nèi)通過增減減鉤碼的數(shù)數(shù)目來改變變對(duì)彈簧的的拉力，以以探索彈力力與彈簧伸伸長(zhǎng)的關(guān)系系，并且拉拉力和重力力平衡，所所以選A、B.(2)由于考慮彈彈簧自身重重力的影響響，當(dāng)不掛掛鉤碼時(shí)，，彈簧的伸伸長(zhǎng)量x>0，所以選C.【答案】(1)AB(2)C在“探究彈彈力和彈簧簧伸長(zhǎng)的關(guān)關(guān)系，并測(cè)測(cè)定彈簧的的勁度系數(shù)數(shù)”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)裝置如圖圖2－4－3.所用的每個(gè)個(gè)鉤碼的重重力相當(dāng)于于對(duì)彈簧提提供了向右右恒定的拉拉力．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出出不掛鉤碼碼時(shí)彈簧的的自然長(zhǎng)度度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)個(gè)掛在繩子子的下端，，每次測(cè)出出相應(yīng)的彈彈簧總長(zhǎng)度度．題型二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理圖2－4－3例2(1)有一個(gè)同學(xué)學(xué)通過以上上實(shí)驗(yàn)測(cè)量量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)點(diǎn)在坐標(biāo)圖圖2－4－4中，請(qǐng)作出出F－L圖線．圖2－4－4(2)由此圖線可可得出該彈彈簧的原長(zhǎng)長(zhǎng)L0＝________cm，勁度系數(shù)數(shù)k＝________N/m.(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，把彈彈簧水平放放置與彈簧簧懸掛放置置相比較．．優(yōu)點(diǎn)在于：：________________________________________________________________________.缺點(diǎn)在于：：________________________________________________________________________.【解析】(1)用平滑的曲曲線將各點(diǎn)點(diǎn)連接起來來，如圖2－4－5所示：圖2－4－5(2)彈簧的原長(zhǎng)長(zhǎng)L0即彈力為零零時(shí)彈簧的的長(zhǎng)度，由由圖象可知知，L0＝5×10－2m＝5cm.勁度系數(shù)為為圖象直線線部分的斜斜率，k＝20N/m.(3)優(yōu)點(diǎn)是：避避免彈簧自自身所受重重力對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的影響；；缺點(diǎn)是：彈彈簧與桌面面及繩子與與滑輪間存存在的摩擦擦造成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的誤差．．【答案】(1)見解析(2)520(3)見解析題型三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例3(1)在國際單位位中，楊氏氏模量Y的單位應(yīng)該該是________．A．NB．mC．N/mD．Pa(2)有一段橫截截面積是圓圓形的橡皮皮筋，應(yīng)用用如圖2－4－6甲所示的實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置可可以測(cè)量出出它的楊氏氏模量Y的值．首先先利用測(cè)量量工具a測(cè)得橡皮筋筋的長(zhǎng)度L＝20.00cm，利用測(cè)量量工具b測(cè)得橡皮筋筋未受到拉拉力時(shí)的直直徑D＝4.000mm，那么測(cè)測(cè)量工具具a應(yīng)該是________；測(cè)量工工具b應(yīng)該是________．圖2－4－6(3)用如圖甲甲所示的的裝置就就可以測(cè)測(cè)出這種種橡皮筋筋的Y值，下面面的表格格是橡皮皮筋受到到的拉力力F與伸長(zhǎng)量量x的實(shí)驗(yàn)記記錄.拉力F(N)510152025伸長(zhǎng)量x(cm)1.63.24.86.48.0請(qǐng)?jiān)趫D乙乙中作出出F－x圖象，由由圖象可可求得該該橡皮筋筋的勁度度系數(shù)k＝________N/m.(4)這種橡皮皮筋的楊楊氏模量量Y＝________.(保留一位位有效數(shù)數(shù)字)【解析】(1)由題意將將公式k＝Y(jié)S/L整理得Y＝kL/S，將各已已知量的的國際單單位代入入并整理理可知Y的單位為為Pa(1N/m2＝1Pa)．(2)20.00cm準(zhǔn)確到毫毫米，故故測(cè)量