新教材高中物理第三章相互作用-力实验探究弹簧弹力与形变量的关系课件新人教版必修

01实验探究弹簧弹力与形变量的关系解析实验探究弹簧弹力与形变量的关系刷难关BD在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，因为弹簧的自重的影响，水平放置和竖直悬挂时，弹簧的长度不同，所以应先竖直悬挂，后测量原长，这样施力时测出弹簧伸长后的长度减去原长能准确反映伸长量，故A错误，B正确；先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重，故C错误，D正确．解析标尺分度值是1mm，要估读到分度值的下一位，由题图甲可得指针示数为16.00cm.由mg＝kx得m＝

，题图乙直线的斜率

kg/m，可得k＝9.8N/m.图像的末端变弯曲的原因是m与x不成正比，即超出弹簧的弹性限度．实验探究弹簧弹力与形变量的关系刷难关

超出弹簧的弹性限度2．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量关系”的实验．某次测量如图甲所示，指针示数为______cm.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，由所得数据作出的钩码质量m与弹簧的形变量x的关系图像如图乙所示(重力加速度g取9.8m/s2)．根据所测得的数据和关系曲线可知，这种规格的弹簧劲度系数为____N/m.图像的末端变弯曲的原因是____________________．(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，纵轴表示钩码质量m，横轴表示弹簧的形变量x.由图可知，图线不通过原点，其原因是________________；弹簧的劲度系数k＝_____N/m(计算结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8m/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的关系图线，实验探究弹簧弹力与形变量的关系刷难关毫米刻度尺(直尺)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弹簧自身有重力B3．[黑龙江大庆实验中学2019高一上月考]如图甲所示，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．解析实验探究弹簧弹力与形变量的关系刷难关(1)实验需要测量弹簧的长度，故还需要的测量工具是毫米刻度尺．(2)由题图乙可知，当m＝0，即F＝0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧已经伸长，这是由于弹簧自身的重力造成的；由题中图线可知k＝

＝4.9

N/m.(3)在F－L图像中横截距表示弹簧的原长，则b的原长比a的长，故A错误；F－L图线的斜率表示弹簧的劲度系数k，则a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧形变量的关系满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．

解析实验探究弹簧弹力与形变量的关系刷难关在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比100关键点拨解答本题的关键是找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程．4．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25m、开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F-l图线如图乙所示.(1)由此图线可得出的结论是____________________________________________．(2)弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长l0＝________m.(1)根据题图乙结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；(2)根据胡克定律可知，F与l的关系式为F＝k(l＋h－l0)＝kl＋k(h－l0)，从图像中可得直线的斜率为1

N/cm，截距为10N，故弹簧的劲度系数为k＝1N/cm＝100N/m，由k(h－l0)＝10N，解得l0＝15cm＝0.15m.

请你将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：______________．(2)图乙是另一位同学实验后得到的弹簧弹力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(结果保留三位有效数字)，图线不过原点的原因是由于______________________．(3)若实验开始时将图甲中的指针从P位置往下挪到Q，其余实验步骤不变且操作正确，则测量得到弹簧的劲度系数将________(填“变大”“不变”或“变小”)．实验探究弹簧弹力与形变量的关系刷难关CBDAEFG100弹簧自身存在重力

不变5．[福建福州屏东中学2020高一上期中]如图甲所示，某位同学用铁架台、弹簧和多个未知质量但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．(1)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，测量出一个钩码的重力；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