試驗二探究彈力和彈簧伸長關系1/292/29

注意事項1.安裝試驗裝置：要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。2.不要超出彈性程度：試驗中彈簧下端掛鉤碼不要太多，以免超出彈簧彈性程度。3.盡可能多測幾組數據：要使用輕質彈簧，且要盡可能多測幾組數據。4.觀察所描點走向：不要畫折線。5.統一單位：統計數據時要注意彈力及彈簧伸長量對應關系及單位。3/29

誤差分析1.鉤碼標值不準確，彈簧長度測量不準確帶來誤差。2.畫圖時描點及連線不準確也會帶來誤差。4/29熱點一教材原型試驗【例1】

(·蚌埠模擬)如圖1甲所表示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等鉤碼，探究在彈性程度內彈簧彈力與彈簧伸長量關系試驗。圖15/29(1)試驗中還需要測量工含有：________。(2)如圖乙所表示，依據試驗數據繪圖，縱軸是鉤碼質量m，橫軸是彈簧形變量x。由圖可知：圖線不經過原點原因是________________；彈簧勁度系數k＝________N/m(計算結果保留2位有效數字，重力加速度g取9.8m/s2)。(3)如圖丙所表示，試驗中用兩根不一樣彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度LF－L圖象，以下說法正確是(

)A.a原長比b長 B.a勁度系數比b大C.a勁度系數比b小 D.彈力與彈簧長度成正比6/29解析(1)試驗需要測量彈簧伸長長度，故需要毫米刻度尺。(3)在圖象中橫截距表示彈簧原長，故b原長比a長，選項A錯誤；在圖象中斜率表示彈簧勁度系數k，故a勁度系數比b大，選項B正確，C錯誤；彈簧彈力滿足胡克定律，彈力與彈簧形變量成正比，故選項D錯誤。答案

(1)毫米刻度尺(2)彈簧有重力4.9

(3)B7/29【變式訓練1】

(·南岸區模擬)某同學在“探究彈力和彈簧伸長量關系”時，將輕質彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧彈力，經過旁邊豎直放置刻度尺能夠讀出彈簧末端指針位置x，試驗得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質量m圖象如圖乙所表示，g取10m/s2?；卮鹨韵聠栴}： (1)某次測量如圖2甲所表示，指針指示刻度值為________cm(刻度尺單位為cm)。 (2)從圖乙可求得該彈簧勁度系數為________N/m(結果保留兩位有效數字)。圖28/29(3)另一同學在做該試驗時有以下做法，其中正確是(

)A.試驗中未考慮小盤重力B.刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊C.讀取指針指示刻度值時，選擇彈簧指針上下運動最快位置讀取D.在利用x－m圖線計算彈簧勁度系數時舍棄圖中曲線部分數據9/29解析(1)刻度尺最小分度為0.1cm，故讀數為18.00cm。(3)本試驗中可采取圖象進行處理，故小盤重力能夠不考慮，故選項A正確；讀數時刻度尺零刻度應與彈簧上端對齊，才能準確測量，故選項B錯誤；在讀指針示數時，應讓彈簧指針靜止之后再讀取，故選項C錯誤；當拉力超出彈性程度時，將變成曲線，不再符合胡克定律，故應舍去，故選項D正確。答案

(1)18.00

(2)0.30

(3)AD10/29試驗數據處理三種方法(1)圖象法：依據測量數據，在建好直角坐標系坐標紙上描點，以彈簧彈力F為縱軸，彈簧伸長量x為橫軸，依據描點情況，作出一條經過原點直線。(2)列表法：將試驗數據填入表中，研究測量數據，可發覺在試驗誤差允許范圍內，彈力與彈簧伸長量比值是一常數。(3)函數法：依據試驗數據，找出彈力與彈簧伸長量函數關系。11/29熱點二試驗拓展創新

本試驗普通是在教材試驗原理基礎上設計新情景進行考查，所以，要在教材試驗基礎上重視遷移創新能力培養，善于用教材中試驗原理、方法和技巧處理新問題。高考考情演變裝置時代化12/29求解智能化1.彈力取得：彈簧豎直懸掛，重物重力作為彈簧拉力，存在彈簧自重影響→彈簧水平使用，重物重力作為彈簧拉力，消除了彈簧本身影響。2.圖象取得：由坐標紙作圖得F－x圖象→由傳感器和計算機輸入數據直接得F－x圖象。13/29【例2】用如圖3所表示試驗裝置研究彈簧彈力與形變量之間關系。輕彈簧上端固定一個力傳感器，然后固定在鐵架臺上，當用手向下拉伸彈簧時，彈簧彈力可從傳感器讀出。用刻度尺能夠測量彈簧原長和伸長后長度，從而確定伸長量。測量數據如表格所表示：圖3伸長量x/10－2m2.004.006.008.0010.00彈力F/N1.502.934.555.987.5014/29(1)以x為橫坐標，F為縱坐標，在圖4坐標紙上描繪出能夠正確反應彈力與伸長量關系圖線。(2)由圖線求得該彈簧勁度系數為________(保留兩位有效數字)。圖415/29解析橫軸表示伸長量x，縱軸表示彈力F，按照表格數據，描點畫圖，得到一條直線，圖象斜率代表彈簧勁度系數。答案

(1)如圖(2)75N/m(74～76N/m均正確)16/29【變式訓練2】(·商丘模擬)(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關系試驗時，得到如圖5a所表示F－L圖象，由圖象可知：彈簧原長L0＝________cm，求得彈簧勁度系數k＝________N/m。圖517/29(2)按如圖b方式掛上鉤碼(已知每個鉤碼重G＝1N)，使(1)中研究彈簧壓縮，穩定后指針指示如圖b，則指針所指刻度尺示數為________cm。由此可推測圖b中所掛鉤碼個數為________個。解析(1)由胡克定律F＝k(L－L0)，結合題圖a中數據得L0＝3.0cm，k＝200N/m。(2)由題圖b知指針所表示刻度為1.50cm，由F＝k(L0－L)，可求得此時彈力為F＝3N，故所掛鉤碼個數為3個。答案(1)3.0200(2)1.50318/291.(·南昌模擬)某物理試驗小組在探究彈簧勁度系數k與其原長l0關系試驗中，按示意圖6所表示安裝好試驗裝置，讓刻度尺零刻度與輕質彈簧上端平齊，在彈簧上安裝可移動輕質指針P，試驗時主要步驟是：圖619/29①將指針P移到刻度尺l01＝5.00cm處，在彈簧掛鉤上掛上200g鉤碼，靜止時讀出指針所指刻度并統計下來；②取下鉤碼，將指針P移到刻度尺l02＝10.00cm處，在彈簧掛鉤上掛上250g鉤碼，靜止時讀出指針所指刻度并統計下來；③取下鉤碼，將指針P移到刻度尺l03＝15.00cm處，在彈簧掛鉤上掛上50g鉤碼，靜止時讀出指針所指刻度并統計下來；④重復③步驟，在每次重復③時，都將指針P下移5.00cm，同時保持掛鉤上掛鉤碼質量不變。20/29將試驗所得數據統計、列表以下：次數彈簧原長l0x/cm彈簧長度lx/cm鉤碼質量mx/g15.007.23200210.0015.56250315.0016.6750420.0022.2350525.0030.565021/29依據試驗步驟和列表數據，回答以下問題：(1)重力加速度g取10m/s2。在試驗步驟③中，彈簧原長為15.00cm時，其勁度系數為__________N/m。(2)同一根彈簧原長越長，彈簧勁度系數__________(彈簧處于彈性程度內)。A.不變 B.越大 C.越小22/29解析(1)彈簧原長為l03＝15.00cm時，掛鉤上鉤碼質量為m3＝50g，所受拉力F3＝m3g＝0.5N，彈簧長度l3＝16.67cm，彈簧伸長Δx3＝l3－l03＝1.67cm。依據胡克定律，F3＝k3Δx3，解得k3＝30N/m。(2)彈簧原長為l05＝25.00cm時，掛鉤上鉤碼質量為m5＝50g，所受拉力F5＝m5g＝0.5N，彈簧長度l5＝30.56cm，彈簧伸長Δx5＝l5－l05＝5.56cm。依據胡克定律，F5＝k5Δx5，解得k5＝9N/m。由此可知，同一根彈簧原長越長，彈簧勁度系數越小，選項C正確。答案(1)30

(2)C23/292.圖7甲為某同學用力傳感器去探究彈簧彈力和伸長量關系試驗情景。用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺輕質彈簧，讀出不一樣拉力下標尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出)。所得數據統計在以下表格中：拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69標尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.0024/29圖725/29(3)24.8(24.6～25.0)

55.2(55.1～55.3)(1)從圖乙讀出刻度尺上刻度值為________cm；(2)依據所測數據，在圖丙坐標紙上 作出F與x關系圖象；(3)由圖象求出該彈簧勁度系數________N/m、彈簧原長為________cm。(均保留三位有效數字)答案

(1)63.60(63.58～63.62)(2)如圖所表示26/293.某物理興趣小組同學在研究彈簧彈力時候，測得彈力大小F和彈簧長度L關系如圖8所表示

，則由圖線可知：27/29(1)彈簧勁度系數為________。(2)為了用彈簧測定兩木塊A、B間動摩擦因數