第一章 实验二 探究弹簧弹力与形变量的关系 课件 2027年高考物理一轮专题复习（人教版）

该高中物理高考复习课件聚焦“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验专题，依据高考评价体系梳理实验原理、数据处理（图像法、列表法）、误差分析及创新设计等核心考点，通过典例明确图像处理（如F-x图像斜率求劲度系数）和误差分析（如超过弹性限度）的高频考查方向，归纳实验步骤补充、数据计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+素养导向”，以2025·四川卷模拟题为例，通过V-x图像斜率推导劲度系数，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，针对图像拟合、误差分析等考点总结“图像斜率法”“误差归因法”，帮助学生掌握实验数据处理关键，教师可依托课件系统开展专题复习，提升学生高考实验题得分率。

实验二:探究弹簧弹力与 形变量的关系 实验基础·必备 原理装置图 操作要求 注意事项 平衡时,弹簧产生的弹力和钩码重力的大小 1.安装:按照实验原理图安装实验仪器,弹簧竖直悬挂,用铅垂线检查刻度尺是否 。 2.测原长l0:记下不挂钩码时弹簧自然伸长状态时的 。 3.测总长l:在弹簧下端悬挂一个钩码,静止时,记下对应的弹簧的 及钩码的 。 4.重复实验:逐一增加钩码的个数,重复上述第3个步骤。 1.竖直和靠近:安装实验装置时,要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。 2.适量:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免伸长量超过弹簧的弹性限度。 3.多测:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据。 相等 竖直 长度l0 总长度l 质量 l-l0 弹簧的伸长量x 过坐标原点 考点一 教材原型实验 实验技能·提升 【典例1】 (中等)某同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 (1)该同学在实验后,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线来拟合这些点。 答案及解析:(1)如图所示。 (2)根据拟合的线,本实验中弹簧的劲度系数k=　　 　 N/m;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　　　　　　 　　　。 100 超过弹簧的弹性限度 (3)若实验中刻度尺的零刻度线低于弹簧上端固定的点,则由实验数据得到的劲度系数将　　　 　(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”);若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的劲度系数将　　　 　 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。  不受影响 偏小 解析:(3)测量的形变量与刻度尺的零刻度线位置无关,若实验中刻度尺的零刻度线低于弹簧上端固定的点,则由实验数据得到的劲度系数将不受影响;若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,测得的弹簧伸长量偏大,则由实验数据得到的劲度系数将偏小。 考点二 实验创新与拓展 【典例2】 (中等)(2025·四川卷)某学习小组利用生活中常见的物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,当地重力加速度为9.8 m/s2。实验过程如下: (1)将两根细绳分别系在弹簧两端,将其平放在较光滑的水平桌面上,让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐,另一个系绳点对应的刻度如图甲所示,可得弹簧原长为　　　　cm。  13.14 解析:(1)由题图甲知,该刻度尺的分度值为0.1 cm,读数时应估读到分度值的下一位,故弹簧原长为13.14 cm。 (2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩上,另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后,系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行,如图乙所示。 (3)用带有刻度的杯子量取50 mL水,缓慢加到小桶里,待弹簧稳定后,测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。 (4)以小桶中水的体积V为横坐标,弹簧伸长量x为纵坐标,根据实验数据拟合成如图丙所示直线,其斜率为200 m-2。由此可得该弹簧的劲度系数为 　　　　N/m(结果保留两位有效数字)。  49 (5)图丙中直线的截距为0.005 6 m,可得所用小桶质量为　　　　kg(结果保留两位有效数字)。  0.028 感谢观看 数据 处理 1.计算弹簧的伸长量x:x= 。 2.数据处理方法 (1)列表法:将多组弹簧弹力F和弹簧的伸长量x的值填入表中,一一算出弹力F与对应伸长量x的比值,可发现在实验误差允许的范围内,的值不变。 (2)图像法:以 为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合直线是一条 的直线。 (3)函数法:根据实验数据,找出弹力F与弹簧的伸长量x的函数关系:F=kx。 解析: (2)由F=kΔx可知,Δx-F图像直线部分的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数,则k= N/m= 100 N/m。图线后半部分明显偏离直线,即弹簧弹力与形变量不成正比,造成这种现象的主要原因是实验时所挂钩码太多,弹簧被过度拉伸,超过弹簧的弹性限度。 解析:(4)设小桶质量为m,由胡克定律可知mg+ρVg=kx,化简可得x=V+,由图像可知=200 m-2,代入数据解得该弹簧的劲度系数为k=49 N/m。 解析:(5)由题图丙可知=0.005 6 m,代入数据可得所用小桶质量为m=0.028 kg。 $