高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)2 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系課件.ppt

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,必考部分,第二章 相互作用,,實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn) 讀讀有底氣,重視實(shí)驗(yàn)操作 提高實(shí)驗(yàn)技巧,4．改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，要盡量多測幾組數(shù)據(jù)，將所測數(shù)據(jù)填寫在下列表格中． 記錄表：彈簧原長l0＝________cm.,二、數(shù)據(jù)處理 1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖．連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線． 2．以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)．首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)． 3．得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá) 式中常數(shù)的物理意義．,三、注意事項(xiàng) 1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度． 2．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀疏，這樣作出的圖線更精確． 3．測量彈簧的原長時(shí)要讓它自然下垂．測彈簧長度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測量，以減小誤差． 4．測量有關(guān)長度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長l0、實(shí)際總長l及伸長量x三者之間的不同，明確三者之間的關(guān)系． 5．建立平面直角坐標(biāo)系時(shí)，兩軸上單位長度所代表的量值要適當(dāng)，不可過大，也不可過?。?6．描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定要落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)．描出的線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是平滑的曲線．,四、誤差分析 1．系統(tǒng)誤差：鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確和彈簧自身重力的影響造成系統(tǒng)誤差． 2．偶然誤差 (1)彈簧長度的測量造成偶然誤差，為了減小這種誤差，要盡量多測幾組數(shù)據(jù)． (2)作圖時(shí)的不規(guī)范造成偶然誤差，為了減小這種誤差，畫圖時(shí)要用細(xì)鉛筆作圖，所描各點(diǎn)盡量均勻分布在直線的兩側(cè)．,研細(xì)核心點(diǎn) 練透實(shí)驗(yàn)題,[調(diào)研1] (2014·浙江理綜)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲所示連接起來進(jìn)行探究．,[考點(diǎn)一] 數(shù)據(jù)處理與誤差分析,[試題調(diào)研],(1)某次測量如圖乙所示，指針示數(shù)為________cm. (2)在彈性限度內(nèi)，將50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表所示．用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧 Ⅰ 的勁度系數(shù)為________N/m(重力加速度取g＝10 m/s2)．由表中數(shù)據(jù)________(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧 Ⅱ 的勁度系數(shù).,,名師歸納點(diǎn)題破疑,1－1.(2015·慶陽模擬)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度． (1)有一位同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)，請(qǐng)作出F－L圖線．,[類題練熟],,,(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝________ cm，勁度系數(shù)k＝________N/m. (3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較． 優(yōu)點(diǎn)在于：__________________________________； 缺點(diǎn)在于：___________________________________.,答案：(1)見解析圖 (2)5 20 (3)見[解析] (4)避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差增大,解析：(1)用直線描點(diǎn)，讓圖中各點(diǎn)均勻分布在所畫直線兩側(cè)，最上一點(diǎn)偏差過大，舍去．如圖所示． (2)彈簧的原長L0即為彈力為零時(shí)彈簧的長度，由圖象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm. 勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，k＝20 N/m. (3)優(yōu)點(diǎn)是：避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響． 缺點(diǎn)是：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差增大．,[調(diào)研2] (2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0，掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x.測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長度為11.88 cm.,[考點(diǎn)二] 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新,[試題調(diào)研],,,(3)圖乙中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)，若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m.,,,名師歸納點(diǎn)題破疑,2－1.(1)橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F＝kx，用如圖甲所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的k值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄．其中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄有錯(cuò)誤的是第________組．處理數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖乙中作出F－x的圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝________ N/m.(保留2位有效數(shù)字),[類題練熟],,答案：(1)5 3.1×102 (2)Pa 5×106 Pa,