第2章 实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第二章　相互作用 实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 原理装置图 操作要领 平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等 (1)安装：按照原理装置图安装实验仪器 (2)操作：弹簧竖直悬挂，待钩码静止时测出弹簧长度 (3)作图：坐标轴标度要适中，单位要标注，连线时要使各数据点均匀分布在图线的两侧，明显偏离图线的点要舍去 原理装置图 操作要领 数据处理 图像法 根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的伸长量Δx为横轴，根据描点的情况，作出一条经过原点的倾斜直线 列表法 将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发现在实验误差允许的范围内，弹簧弹力与伸长量的比值不变 函数法 根据实验数据，找出弹簧弹力与伸长量的函数关系 考点 eq \a\vs4\al(1) 教材原型实验 [例1]　(2023·南通调研)(1)小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 (1)实验装置如图甲，下列操作规范的是________。 A．实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长 B．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 C．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 D．实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材 (2)小明同学在实验后，根据记录的数据进行处理，描绘出弹簧的伸长量Δx与弹力F相关的点如图乙所示，请你根据所学知识用一定的线来拟合这些点。 (3)根据拟合的线，回答以下问题： ①本实验中弹簧的劲度系数k＝________N/m。 ②图线中后半部分明显偏离直线，你认为造成这种现象的主要原因是________________。 解析　(1)为了消除弹簧自重的影响，实验前，应该先把弹簧竖直放置测量其原长，故A错误；为了更好的找出弹簧弹力与形变量之间的规律，应逐一增挂钩码，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，故B正确，C错误；实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材，故D正确。 (2)如图所示 (3)图像直线部分的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，则k＝ eq \f(4,4×10－2) N/m＝100 N/m图线中后半部分明显偏离直线，即弹簧弹力与形变量不成正比，则造成这种现象的主要原因是超过弹簧的弹性限度。 答案　(1)BD　(2)见解析图　(3)①100　②超过弹簧的弹性限度 1．某同学利用弹簧测力计、小车、砝码、钩码、木块和带有定滑轮的长木板等器材，探究滑动摩擦力Ff与正压力FN之间的关系， 实验装置如图所示。该同学主要的实验步骤如下： a．将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，在细绳一端悬挂适量的钩码，使其能够带动小车向右运动； b．多次改变木块上砝码的个数，并记录多组数据； c．进行数据处理，得出实验结论。 请回答下列问题： (1)实验中应测量木块和木块上砝码所受的总重力，并记录__________。 (2)利用图像法处理实验数据，以滑动摩擦力Ff为横轴，正压力FN为纵轴，建立直角坐标系。若通过描点，得到一条倾斜的直线，该直线的斜率所表示的物理意义(可用文字描述)为_______________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)通过实验可得出的结论是________________________________________ ________________________________________________________________。 解析　(1)实验中应测量木块和木块上砝码所受的总重力，大小等于小车受到的正压力FN；并记录弹簧测力计的示数，该示数等于小车所受的滑动摩擦力Ff。 (2)由Ff＝μFN可知，所得FN-Ff图线的斜率所表示的物理意义为动摩擦因数的倒数。 (3)通过实验可得出的结论是：在误差允许的范围内，滑动摩擦力Ff与正压力FN成正比。 答案　(1)弹簧测力计的示数　(2)动摩擦因数的倒数　(3)在误差允许的范围内，滑动摩擦力Ff与正压力FN成正比 2．(2022·天津模拟)某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固