第2章 实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（人教版多选 新教材 新高考）

实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 1．实验原理 (1)如图所示，弹簧下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与形变量间的关系。 2．实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 3．实验步骤 (1)安装实验器材(如图所示)。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据。 (3)根据所测数据在坐标纸上描点，以拉力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。 (5)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 1．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。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (2)图像法 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。 (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 2．注意事项 (1)不要超过弹簧的弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过度拉伸，超过弹簧的弹性限度。 (2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。 (3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点的。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。 3．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。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 命题点一　教材原型实验 角度1　实验原理与操作 典例1　如图所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (1)为完成实验，还需要的实验器材有：_________。 (2)实验中需要测量的物理量有：_________________________________ ____________________________________。 刻度尺 弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度) 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 刻度尺 12 [解析]　(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量。 (2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长度)。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 (3)为完成该实验，设计的实验步骤如下： A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来 B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0 C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 达标检测 巩固提高 D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…