高考物理一轮复习 第二章 相互作用 实验二课件

解析：(1)毫米刻度尺读数应该读到毫米的下一位，故根据表 格中的数据分析可知L4有误；
(2)由指针所指刻度可知L3的数值为16.85 cm； (3)描点连线如图所示：
(4)由图线的斜率的倒数得k＝0.24－7 0.12N/m≈58.3 N/m.
热点二 实验的拓展与创新 本实验一般是在教材实验原理的基础上设计新情景进行考 查，因此，要在教材实验的基础上注重迁移创新能力的培养，善 于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.
(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_刻__度__尺___.
(2)实验中需要测量的物理量有： _弹__簧__原__长__、__弹__簧__所___受__外__力__与__对__应__的__伸__长__量__(_或__与__弹__簧__对__应__的__长__度__) _______________.
请将以上步骤按操作的先后顺序排列1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原 长和伸长量；
(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、 弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)；
(3)取图象中(0.5,0)和(3.5,6)两个点，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量．
(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.
【变式训练】 (2018·中山模拟)某同学用如图甲所示的装置
做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验．他先测出不挂钩码时弹
簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐
个增加钩码，分别测出指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如
下(重力加速度g取10 m/s2)：
(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_2_0_0_N/m.图线不过原点是由于弹__簧__有___自_．重
(4)为完成该实验，设计实验步骤如下：
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； 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．
实验基础·理解落实
●注意事项 1．对钩码的要求 (1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性 限度． (2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点 尽可能稀，这样作出的图线更精确． 2．测量与记录数据 (1)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时 测量． (2)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
弹力F/N 1.50 2.93 4.55 5.98 7.50
(1)以x为横坐标，F为纵坐标，在如图的坐标纸上描绘出能够 正确反映弹力与伸长量关系的图线．
(2)由图线求得该弹簧的劲度系数为__7_5_N__/m__(保留两位有效数 字)．
解析：横轴表示伸长量x，纵轴表示弹力F，按照表格数据， 描点画图，得到一条直线，图象斜率代表弹簧劲度系数．
16.85
(3)该同学认为可以通过绘制x－m图线来分析实验数据．他根 据实验数据在图丙中标出了L0、L1、L2和L4、L5、L6、L7对应的坐 标点，请你在图丙中标出L3对应的坐标点，并画出x－m图线．
见解析
(4)根据x－m图线可计算出该弹簧的劲度系数为 ___5_8_.3___N/m.(结果保留三位有效数字)
A错误，B、C、D正确．
【答案】 BCD
【变式训练】 用如图所示的实验装置研究弹簧的弹力与形 变量之间的关系．轻弹簧上端固定一只力传感器．然后固定在铁 架台上，当用手向下拉伸弹簧时，弹簧的弹力可从传感器读 出．用刻度尺可以测量弹簧原长和伸长后的长度，从而确定伸长 量．测量数据如表格所示： 伸长量x/10－2 m 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B．弹力增加量与对应的弹簧长度的变化量成正比 C．该弹簧的劲度系数是200 N/m D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
【解析】 由题图乙知，F－x是一个过原点的直线，k＝ΔΔFx ＝
20 0.10
N/m＝200
N/m，弹簧的劲度系数与弹簧所受力的方向无关，
代表符号 L0
L1
L2 L3 L4 L5
L6
L7
钩码质量
m/g
0 100 200 300 400 500 600 700
刻度尺的刻 度x/cm 11.70 13.40 15.10
18.6 20.30 22.10 24.05
(1)表中有一个数值在记录时有误，它的代表符号是 ____L_4 ___．
(2)实验中，代表符号为L3的数值还没有测定，请你根据图乙 将这个测量值填入记录表中．
3．画图象 描点画线时，所描的点不一定都落在一条线上，但应注意一 定要使尽可能多的点落在线上，其余各点均匀分布在线的两侧．
●误差分析 1．弹簧测力计本身不够准确造成系统误差． 2．弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差．
热点定位·重点透析 热点一 教材原始实验
例 1 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码 探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
高考考情演变
装置 现代 化
1.弹力的获得：弹簧竖直悬挂，重物的重力作为弹簧的拉 求解 力，存在弹簧自重的影响→弹簧水平使用，重物的重力作 智能 为弹簧的拉力，消除了弹簧自重的影响．2.图象的获得： 化 由坐标纸作图得F－x图象→由传感器和计算机输入数据直
接得F－x图象.
例 2 (2018·临沂模拟)(多选)如图甲所示，一弹簧一端固定在 传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力 或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系 图象，如图乙所示．则下列判断正确的是( )