新教材高中物理第三章相互作用-力實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系課件新人教版必修

01實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系解析實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系刷難關(guān)BD在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閺椈傻淖灾氐挠绊?，水平放置和豎直懸掛時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度不同，所以應(yīng)先豎直懸掛，后測(cè)量原長(zhǎng)，這樣施力時(shí)測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)能準(zhǔn)確反映伸長(zhǎng)量，故A錯(cuò)誤，B正確；先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重，故C錯(cuò)誤，D正確．解析標(biāo)尺分度值是1mm，要估讀到分度值的下一位，由題圖甲可得指針示數(shù)為16.00cm.由mg＝kx得m＝

，題圖乙直線(xiàn)的斜率

kg/m，可得k＝9.8N/m.圖像的末端變彎曲的原因是m與x不成正比，即超出彈簧的彈性限度．實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系刷難關(guān)

超出彈簧的彈性限度2．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．某次測(cè)量如圖甲所示，指針示數(shù)為_(kāi)_____cm.他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤碼，測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，由所得數(shù)據(jù)作出的鉤碼質(zhì)量m與彈簧的形變量x的關(guān)系圖像如圖乙所示(重力加速度g取9.8m/s2)．根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線(xiàn)可知，這種規(guī)格的彈簧勁度系數(shù)為_(kāi)___N/m.圖像的末端變彎曲的原因是____________________．(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有____________________．(2)如圖乙所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，縱軸表示鉤碼質(zhì)量m，橫軸表示彈簧的形變量x.由圖可知，圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)，其原因是________________；彈簧的勁度系數(shù)k＝_____N/m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2)．(3)如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，畫(huà)出彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系刷難關(guān)毫米刻度尺(直尺)下列說(shuō)法正確的是________．A．a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．彈力與彈簧長(zhǎng)度成正比彈簧自身有重力B3．[黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019高一上月考]如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)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(zhǎng)量的關(guān)系．解析實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系刷難關(guān)(1)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度，故還需要的測(cè)量工具是毫米刻度尺．(2)由題圖乙可知，當(dāng)m＝0，即F＝0時(shí)，x大于零，說(shuō)明沒(méi)有掛重物時(shí)，彈簧已經(jīng)伸長(zhǎng)，這是由于彈簧自身的重力造成的；由題中圖線(xiàn)可知k＝

＝4.9

N/m.(3)在F－L圖像中橫截距表示彈簧的原長(zhǎng)，則b的原長(zhǎng)比a的長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；F－L圖線(xiàn)的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，則a的勁度系數(shù)比b的大，故B正確，C錯(cuò)誤；彈簧的彈力與彈簧形變量的關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律，彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯(cuò)誤．

解析實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系刷難關(guān)在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比100關(guān)鍵點(diǎn)撥解答本題的關(guān)鍵是找到各個(gè)物理量之間的關(guān)系，然后根據(jù)胡克定律列方程．4．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h＝0.25m、開(kāi)口向右的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的另一端也位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒外彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過(guò)改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變l，作出F-l圖線(xiàn)如圖乙所示.(1)由此圖線(xiàn)可得出的結(jié)論是____________________________________________．(2)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0＝________m.(1)根據(jù)題圖乙結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知：在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比；(2)根據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)與l的關(guān)系式為F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，從圖像中可得直線(xiàn)的斜率為1

N/cm，截距為10N，故彈簧的勁度系數(shù)為k＝1N/cm＝100N/m，由k(h－l0)＝10N，解得l0＝15cm＝0.15m.

請(qǐng)你將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)：______________．(2)圖乙是另一位同學(xué)實(shí)驗(yàn)后得到的彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F－x圖線(xiàn)，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于______________________．(3)若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將圖甲中的指針從P位置往下挪到Q，其余實(shí)驗(yàn)步驟不變且操作正確，則測(cè)量得到彈簧的勁度系數(shù)將________(填“變大”“不變”或“變小”)．實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系刷難關(guān)CBDAEFG100彈簧自身存在重力

不變5．[福建福州屏東中學(xué)2020高一上期中]如圖甲所示，某位同學(xué)用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)未知質(zhì)量但質(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(zhǎng)量的關(guān)系．(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：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(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)；B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0，測(cè)量出一個(gè)鉤碼的重力；C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2