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实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 考点一对实验注意事项的考查 例1 2016 威海模拟 1 多选 在 探究弹力与弹簧伸长量的关系 的实验中 以下说法正确的是 a 弹簧被拉伸时 不能超出它的弹性限度b 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力 应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态c 用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量d 用几个不同的弹簧 分别测出几组拉力与伸长量 得出拉力与伸长量之比相等 2 某同学做 探究弹力与弹簧伸长量的关系 的实验 他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长 用直尺测出弹簧的原长l0 再把弹簧竖直悬挂起来 挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度l 把l l0作为弹簧的伸长量x 这样操作 由于弹簧自身重力的影响 最后画出的图线可能是图中的 解析 1 实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象 在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力 以探索弹力与弹簧伸长量的关系 并且拉力和重力平衡 所以选a b 2 由于考虑弹簧自身重力的影响 当不挂钩码时 弹簧的伸长量x 0 所以选c 答案 1 ab 2 c 考点二实验原理和数据处理问题 例2 2015 连云港模拟 下表是某同学在 探究弹力和弹簧伸长的关系 的实验中所测的几组数据 1 请你在图中坐标纸上作出f x图线 2 写出图线所代表的函数表达式 3 解释函数表达式中的常量的物理意义 4 若弹簧的原长为40cm 并且以弹簧的总长lx为自变量 请你写出它的函数表达式 解析 1 根据表中数据描点 按照图中各点的分布与走向 应作出一条直线 如图所示 2 设图线斜率为k 由数学知识设f kx c 在图线上取较远的两点 可以减小误差 如点 9 80 2 0 与 2 31 0 5 并代入上式可得k 0 2n cm c 0 04 所以函数表达式为 f 0 2x 0 04 3 由f kx c知 当x 0时 f c 因此 式中常数c表示弹簧的重力为0 04n 若忽略弹簧的重力 则f kx 因此 式中常数k f x表示使弹簧形变单位长度时弹簧的弹力 即劲度系数 4 已知弹簧的总长为lx 则f kx c k lx 40 c 0 2lx 7 96 答案 1 见解析图 2 f 0 2x 0 04 3 劲度系数 4 f 0 2lx 7 96 方法技巧思维提升 重要提示 高考一般是对本实验在教材实验原理的基础上创新情境进
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