(配套课件)第二章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

实验二　 探究弹簧弹力与形变量的关系 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 一、实验基本技能 1．实验目的 (1)探究弹力和弹簧伸长量的关系。 (2)学会利用图像法处理实验数据，探究物理规律。 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 2．实验原理 (1)如图所示，弹簧在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 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 3．实验器材 铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。 4．实验步骤 (1)根据实验原理图，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，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。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (4)改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中。 记录表：弹簧原长l0＝________________cm。 　　次数 内容　　 1 2 3 4 5 6 拉力F/N             弹簧总长/cm             弹簧伸长/cm             1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 二、规律方法总结 1．数据处理 (1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。 (2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 产生原因 减小方法 弹簧拉力大小的不稳定 弹簧一端固定，另一端通过悬挂钩码的重力来充当对弹簧的拉力，待稳定后再读数 弹簧长度测量不准 固定刻度尺，多测几次 描点、作图不准 坐标轴的标度尽量大一些，描线时让尽可能多的点落在线上或均匀分布于线的两侧 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 考点一　教材原型实验(基础考点) 1．(2023·浙江省名校联盟创新卷)(1)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，将弹簧悬挂在铁架台上，刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________________方向(选填“水平”或“竖直”)，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L7，数据如下表所示： 精典题型 深度研析 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.40 35.35 37.40 39.30 41.41 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (2)甲同学用图像法处理实验数据，如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，则横轴应是弹簧长度与________________的差值(填“L0”或“Lx”)。由图可知弹簧的劲度系数为________________N/m，通过图和表可知砝码盘的质量为________________g(结果均保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 答案：(1)竖直　(2)Lx　 4.9　10 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 2．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________________cm。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________________(填选项前的字母)。 A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是__________________________________。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 解析：(1)由题图乙知，读数为14.66 cm，所以弹簧伸长量为(14.66－7.73)cm＝6.93 cm。 (2)若随意增减钩码，会使作图不方便，有可能会超出弹簧弹性限度，所以应逐一增挂钩码，选项A正确。