2014届物理一轮复习教学案-探究弹力与弹簧伸长量(2)

2014届物理一轮复习教学案-探究弹力与弹簧伸长量的关系

的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出F – l变化的图线如图乙所示． ⑴ 由此图线可得出的结论是_________________________； ⑵ 弹簧的劲度系数为______ N/m，弹簧的原长l0 = ____ m； ⑶ 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：_________________________________________. 【变式跟踪2】在“探究弹簧弹力大小与伸长量的

关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的

橡皮绳代替弹簧．为测量橡皮绳的劲度系数，

他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩

码的质量均为m = 0.1 kg，取g = 10 m/s2），并

记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下

端的钩码个数），然后逐个拿下钩码，同样记录

绳下端的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi =

X加＋X减2

的数据如表所示． ⑴ 同一橡皮绳的X加i______X减i（填“大于”或“小于”）； ⑵ ______同学的数据更符合实验要求（填“甲”或“乙”）； ⑶ 选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k/N·m-1；

⑷ 为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？

1．【2010年全国新课标卷】一根轻质弹簧一端固定，用大小为 F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；

改用大小为 F2的力拉弹簧，平衡时长度为 l2．弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 （ ） A．

F2 F1F F1F F1F F1

l B．2 C．2 D．2

l2 1l2 l1l2 l1l2 l

1

【预测1】一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示．下列表述正确的是（ ） A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大

D．测得的弹力与弹簧的长度成正比

A．在弹簧下端挂上一个钩码，观察指针所指位置，测出弹簧的伸长量x1；

B．将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，观察弹簧指针所指位置，并记下该位置；

C．在坐标纸上建立平面直角坐标系，以F为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度；

D．将各组实验数据在平面坐标上进行描点，观察点的分布与走势，用平滑曲线作出反应F和x对应规律的图像；

E．将铁架台放在水平实验桌上，将金属横杆水平固定在铁架台上；

F．给弹簧下端挂两个钩码、三个钩码、 ，分别观察指针所指的位置，测出对应的伸长量x2、x3 G．根据图像数据做出结论并整理仪器

实验中合理实验步骤排序为 （ ） A．EBAFCDG B．EBAFDCG C．EBFCADG D．EAFBCDG 2．一同学在探究弹簧弹力与弹簧长度的关系时，将不同的钩码分别挂在竖直悬挂的弹簧的下

端，钩码重量与相应的弹簧总长度数据如下表所示：

⑴ 请在坐标纸上作出弹簧所受弹力F与弹簧总长L之间的关系图线．

⑵ 由实验图线得到弹簧弹力与弹簧长度之间的关系式为：___________________________．

第2题 第3题 第4题 3．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．

4．用如图所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一

端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L0；当弹簧下端挂一个100 g的钩码，读取指针指示的刻度数值L1；弹簧下端挂二个100 g的钩码，读取指针指示的刻度数值L2 挂七个100 g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L7（计算结查保留三位有效数字，g取10 m/s2）．

⑴下表是甲实验小组的数据记录和处理的表格，甲组实验得到的弹簧劲度系数k甲 = ______N/m；

⑵ L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图像如图所示．根据该图像可知，乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k乙 = ________N/m．

5．某同学在做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，设计了如右图所示的实验装

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，将数据填在下面的表中（弹簧始终在弹性限度内）

⑴ 根据实验数据在图示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、