高考物理一轮复习 第二章 相互作用 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系学案作业（含解析）新人教版必修1-新人教版高三必修1物理学案

实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系一、基本原理与操作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)操作：弹簧竖直悬挂，待钩码静止时测出弹簧长度(2)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直线的两侧，明显偏离曲线的点要舍去二、数据处理1．图象法：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 x 为横轴，根据描点的情况，作出一条经过原点的直线。2．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，弹力与弹簧伸长量的比值不变。3．函数法：根据实验数据，找出弹力与弹簧伸长量的函数关系。注意事项(1)不要超过弹性限度实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免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)观察所描点的走向不要画折线。(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。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。热点一 教材原型实验命题角度 实验原理与步骤【例 1】 如图 1 甲所示，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。图 1(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：____________________________________________________________________________________________________________。(3)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F－x 图线，由此可求出弹簧的劲度系数为__________N/m。图线不过原点的原因是________________________________________________________________________________________________。(4)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；D．依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理...