2.4 实验二：探究弹力与弹簧伸长的关系（讲）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）

第二章 相互作用 近5年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 2019 2018 三种常见的力 Ⅰ 浙江1月卷·T4 力的合成与分解 Ⅱ 浙江1月卷·T5 浙江6月卷·T10 广东卷·T1 湖南卷·T5 广东卷·T3 Ⅲ卷·T17 Ⅱ卷·T16 Ⅲ卷·T16 受力分析、共点力的平衡 Ⅱ 浙江1月卷·T7 浙江6月卷·T3 湖南卷·T5 Ⅰ卷·T19 浙江卷·T9 实验二：探究弹力与弹簧伸长的关系 湖南卷·T11 广东卷·T11 Ⅰ卷·T22 实验三：验证力的平行四边形定则 浙江6月卷·T17 核心素养 1.物理观念:对力学中三种力的理解及认识。 2.科学思维 (1)绳上的“活结”与“死结”问题(2)解决动态平衡问题的二种方法 3.科学态度与责任(1)生活中的平衡(2)非共面力作用下物体的平衡 4.科学探究：观察、论证、交流弹力与弹簧伸长量的关系 命题规律 高考对本章的考查呈现出如下特点: 1.选择单个物体或多个物体为研究对象，进行受力分析，充分考虑各力的产生条件和应用范围。利用合成法或分解法对力进行处理，应用平衡条件，建立等式求解 2.考查考生对本章知识的理解和掌握情况的同时，考查考生的情景分析能力，理解 与反思质疑的能力，提取信息进行物理图景建构的能力，应用基本规律分析、推理和计算的能力，科学探究能力 3.考查内容主要体现物理学科的核心素养中运动与相互作用观念、模型建构和科学推理要素. 备考策略 1.本章涉及的知识是高中物理的重要基础，包含许多思想方法，它的应用几乎贯穿整个高中物理。所以，不能因为本章内容独立考查的较少而有所忽视，恰恰相反，一定要下大力气扎扎实实地学好本章的知识与方法，形成解决物理问题的基本思路。在本章复习过程中多耗一些时间和精力是值得的。 2.牢记基知识，熟练掌握基本方法，明确基本题型尽量多地积累不同物体，不 同环境、不同运动形式下的应用类型及有效解决问题的方法。明确物体的平衡条件、临界条件，掌握好函数法、图象法、极限法、隔离法、整体法等解题方法。利用好力的合成法、分解法、相似三角形法、矢量三角形法、正交分解法处理力的矢量问题。 【网络构建】 专题2.4 实验二：探究弹力与弹簧伸长量之间关系 【网络构建】 考点一 基本要求 一、实验目的 1．探究弹力和弹簧伸长的定量关系． 2．学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系． 二、实验原理 弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大． 三、实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸． 四、实验步骤 1．安装实验仪器(见实验原理图)．将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，让其自然下垂，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直． 2．用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长． 3．在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，填入自己设计的表格中． 4．改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5. 钩码个数 长度 伸长量x 钩码质量m 弹力F 0 l0＝ 1 l1＝ x1＝l1－l0 m1＝ F1＝ 2 l2＝ x2＝l2－l0 m2＝ F2＝ 3 l3＝ x3＝l3－l0 m3＝ F3＝ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ 考点二 方法规律 一、数据处理 1．列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的． 2．图象法 以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线． 二、误差分析 1．钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差． 2．画图时描点及连线不准确也会带来误差． 三、注意事项 1．每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力有可能与钩码重力不相等． 2．弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的弹性限度． 3．测量有关长度时，应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系． 4．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小． 5．描线的原则是，尽量使各点落在描画出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是光滑的曲线 高频考点一 基本要求