湖北省远安一中高三物理《实验二探究弹力与弹簧伸长的关系》复习导学案.doc

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系导学案班级： 组号： 姓名： 【学习目标】1探究弹力和弹簧伸长的定量关系。2学会用列表法、图象法处理实验数据【考点复习】请按实验复习的基本程序阅读资料p2-243内容，标记出关键词、要点处并加强理解，再完成以下内容。1实验原理与器材：如右图装置，实验器材为铁架台、弹簧、钩码（若干）、 、 。弹力大小等于 ，弹簧伸长量的测量是通过测量弹簧 和 而间接得到的。2操作要点：用 检查刻度尺是否竖直；测量弹簧原长时应将弹簧 ；所挂钩码不要过重，以免弹簧 。 3数据处理：以 为纵坐标、以 或 为横坐标作图像研究。 4误差分析：引起系统误差的原因是 、 ；引起偶然误差的原因是 、 。因此，应该选择 的弹簧做实验。【典例精析】例证1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.(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由于_ . (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；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.整理仪器请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_ .例证2在“探究弹力和弹簧伸长量的关系并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度.(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据在坐标图中描 点，请作出f-l图线.(2)由图线可得出该弹簧的原长_ _cm，劲度系数k_ _n/m.（在图中标出你选取的点）写出代值求结果的过程：(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据).(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较优点在于：_ _.缺点在于：_ _. 【经典考题】1.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”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.某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”实验时，将一轻弹 簧竖直悬挂并让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施 加外力f，测出弹簧的总长度l，改变外力f的大小，测出几组数据，作出外力f与弹簧总长度l的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为 _ _cm；该弹簧的劲度系数为_ _ n/m.3.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度的相应数据，其对应点已在图上标出.(g= 9.8 m/s2)(1)作出-的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为_n/m。在图中标出你选取的点，并写出代值求结果的过程：4.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中(弹簧始终在弹性限度内).测量次序123456弹簧弹力大小f/n00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1)根据实验数据在如图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小f跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出f-x图线(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_ .(3)该弹簧的劲度系数k_(保留两位有效数字). （在图中标出你选取的点）写出代值求结果的过程：5.表中是某同学为“探究弹力与弹簧伸长的关系”所测的几组数据：弹力f/n0.51.01.52.02.5弹簧的伸长x/cm2.65.07.29.812.4(1)请你在图中的坐标纸上作出f-x图线；(2)写出图线所代表的函数式(x用m为单位)： _ _；(3)写出函数表达式中常数的物理意义_ _.(4)若弹簧的原长为40 cm，并且以弹簧的总长度l为自变量，写出函数表达式(n和m为单位)：_ _. 6.用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于a点，另一端b用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点p对应刻度如图