高考物理总复习 第二章 相互作用 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系学案-人教版高三全册物理学案

实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系注意事项1.安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。2.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。3.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。4.观察所描点的走向：不要画折线。5.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【例 1】 (2017·蚌埠模拟)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实验。图 1(1)实验中还需要的测量工具有：________。(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量 m，横轴是弹簧的形变量 x。由图可知：图线不通过原点的原因是________________；弹簧的劲度系数 k＝________N/m(计算结果保留 2 位有效数字，重力加速度 g 取 9.8 m/s2)。(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧 a 和 b，画出弹簧弹力 F 与弹簧长度 L 的 F－L 图象，下列说法正确的是( )A.a 的原长比 b 的长 B.a 的劲度系数比 b 的大C.a 的劲度系数比 b 的小 D.弹力与弹簧长度成正比解析 (1)实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要毫米刻度尺。(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则 k＝＝4.9 N/m。由图可知，当 F＝0 时，x 大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的，故图线不过原点的原因是弹簧有自重，实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重。(3)在图象中横截距表示弹簧的原长，故 b 的原长比 a 的长，选项 A 错误；在图象中斜率表示弹簧的劲度系数 k，故 a 的劲度系数比 b 的大，选项 B 正确，C 错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故选项 D 错误。答案 (1)毫米刻度尺 (2)弹簧有重力 4.9 (3)B【变式训练 1】 (2017·南岸区模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置 x，实验得到了弹簧指针位置 x 与小盘中砝码质量 m 的图象如图乙所示，g 取 10 m/s2。回答下列问题：(1)某次测量如图 2 甲所示，指针指示的刻度值为________cm(刻度尺单位为 cm)。(2...