2017届高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点一力学实验实验二探究弹力和弹簧伸长的关系教学案含解析
高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点一力学实验实验一研究匀变速直线运动教学案(含解析)
专题十二实验与探究考纲展示命题探究考点一力学实验实验一研究匀变速直线运动基础点1.实验装置图2．实验目的(1)练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)。
(3)测定匀变速直线运动的加速度。
3．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。
4．实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量，数据填入设计的表格中。
重难点一、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
(2)工作条件：电磁打点计时器，6 V 以下交流电源；电火花计时器，220 V 交流电源。
(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s 。
2．匀变速直线运动的判断(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T 内的位移分别为x 1、x 2、x 3、x 4…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2。
(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的vt 图象。
若vt 图线是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。
3．由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，v n ＝x n ＋x n ＋12T 。
2017届高考物理一轮复习 专题十二 实验与探究 考点2 电.
实验九 测定电源的电动势和内阻基础点1.实验电路图与实物连接图2．实验目的(1)测定电源的电动势和内阻。
(2)加深对闭合电路欧姆定律的理解。
3．实验原理(1)实验依据：闭合电路欧姆定律。
(2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r，解得E 、r 。
(3)用作图法处理数据，如下图所示。
①图线与纵轴交点为E ； ②图线与横轴交点为I 短＝Er； ③图线的斜率表示r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 。
4．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
5．基本操作(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按实验原理图连接好电路。
(2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端。
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1)。
用同样的方法再测量几组I 、U 值，填入表格中。
(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。
重难点一、数据处理设计表格，将测得的六组U 、I 值填入表格中。
(1)联立六组对应的U 、I 数据，数据满足关系式U 1＝E －I 1r 、U 2＝E －I 2r 、U 3＝E －I 3r … (2)让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E 、r ，取其平均值作为电池的电动势E 和内阻r 的大小。
方法二：图象法处理数据。
(1)在坐标纸上以路端电压U 为纵轴、干路电流I 为横轴建立U I 坐标系。
(2)在坐标平面内描出各组(I ，U )值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。
(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r 的大小，即r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 。
二、误差分析 1．偶然误差(1)由于读数不准和电表线性不良引起误差。
2017届高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点一力学实验实验五探究动能定理教学案(含解析)
实验五探究动能定理基础点1.实验装置图2．实验目的(1)探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。
(2)通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系。
3．实验原理(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W。
(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为2W。
(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为3W。
(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定速度变化与功的关系。
4．实验器材小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺。
5．实验步骤(1)按如图所示将实验仪器安装好。
(2)平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，轻推小车，纸带打出的点间距均匀，即小车能匀速运动为止。
(3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格。
(4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格。
(5)用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。
重难点一、数据处理1．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量：A1、A2间的距离x，小车速度的表达式是v＝xT(T为打点计时器打点的时间间隔)。
2．记录实验数据：把计算出的速度填入表格中并算出v2的值。
3.数据处理：在坐标纸上(如图所示)画出Wv或Wv2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。
二、误差分析三、注意事项1．平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。
专题12 力学实验-2017年高考二轮核心考点物理(附解析)$777341
专题12 力学实验-2017年高考二轮核心考点物理【命题意图】主要考查是纸带问题，逐差法求加速度；一段平均速度等于中点的瞬时速度是经常考的，必须掌握的；验证力的平行四边形法则，涉及弹簧的劲度系数和弹力的计算，意在考查考生的实验能力。
解答此题关键是知道等效法的实验原理，联系胡克定律进行解答.【专题定位】高考对学生实验的考查，主要有以下面实验：①研究匀变速直线运动；②探究弹力和弹簧伸长的关系；③验证力的平行四边形定则；④验证牛顿运动定律；⑤探究动能定理；⑥验证机械能守恒定律。
【考试方向】1、高考对于基本仪器的读数作为基础知识考查频率较高。
在力学部分，考查的实验仪器主要有弹簧测力计、秒表、螺旋测微器、游标卡尺，大多数时候是填空题，注意估读和误差分析2、力学中有多个实验都要用到打点计时器,能否正确使用打点计时器,并根据纸带进行正确的数据运算，是能否完成这些实验的关键，利用纸带直接测量的时间和位移，可以计算研究对象的瞬时速度和加速度，若结合其它物理量的测量，还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题，例如：计算动能、重力势能、动摩擦因数、功率、转速等，从而延伸出很多与纸带有关的力学实验。
3、图象法是一种重要的实验数据处理方法．图象具有既能描述物理规律，又能直观地反映物理过程、表示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点．当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。
【应考策略】1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验，抓住实验的灵魂——实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析.【得分要点】1、游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题(1)10分度的游标卡尺,以mm为单位,小数点后只有1位,20分度和50分度的游标卡尺以mm 为单位,小数点后有2位,且对齐格数不估读。
(2)螺旋测微器以mm为单位,小数点后必须有3位,对齐格数要估读,同时还要注意半毫米刻度线是否露出。
2、打点计时器及纸带问题的处理方法（1）打点计时器的认识和正确使用:电磁打点计时器工作电压为低压交流4～6 V;电火花计时器工作电压为交流220V；工作时应先接通电源,后释放纸带。
2017高考物理最新模拟题精选训练(力学实验)专题02 探究弹簧和弹簧伸长量的关系(含解析)
专题02 探究弹簧和弹簧伸长量的关系1.（2017陕西模拟）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧按如图所示连接起来进行探究。
（1）某次测量如图所示，指针示数为 cm。
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针AB的示数LA和LB如表格所示，用表中数据计算弹簧I的劲度系数为 N/m，弹簧II的劲度系数为N/m(重力加速度g=10m/s2。
结果保留三位有效数字)。
【参考答案】(1)16.00(2分) (2) 12.5 (2分) 27.8(2分)【命题意图】本题考查探究弹力与弹簧伸长的关系实验、刻度尺读数及其相关的知识点。
【易错警示】表格中数据，是弹簧挂钩码后弹簧长度，不是弹簧伸长量。
特别是对于弹簧II，表格中数据是两个弹簧串联后挂钩码的刻度尺读数，不是弹簧II的长度，也不是弹簧II的伸长量。
2．（6分）(2017成都一模)将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧（记为A）劲度系数为k1，原细弹簧(记为B)劲崖系数为k2、套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。
关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是乙同学：和电阻串联相似，可能是k3 =k1+k2丙同学：可能是k3=(1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验（装置见图甲）。
(2)简要实验步骤如下，请完成相应填空。
a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数”、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；c．由F= 计算弹簧的弹力，由x=L1-L0计算弹簧的伸长量，由k=F/x计算弹簧的劲度系数；d．改变，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3。
高考物理一轮总复习 专题二 第1讲 重力 弹力 摩擦力课件
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考点(kǎo滑d动iǎ摩n)擦3(huá dònɡ mó cā)力和静摩擦力 1．滑动摩擦(huá dònɡ mó cā)力
(1)定义：两个相互接触的物体有_____相__对__滑_时动，在物体之
间产生的___阻__碍__相__对_滑__动____的作用力．
专题二 相互作用与物体(wùtǐ)平衡
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考点内容
要求
热点考向
1.滑动摩擦力、动摩 Ⅰ
1.力学部分三种不同性质力：重
擦因数、静摩擦力
力、弹力和摩擦力，一直是高考
2.形变、弹性、胡克
常考内容．受力分析是解决力学
定律
Ⅰ 问题的关键，是高考必考的内容.
2．本专题的高考热点主要有两
个：一是与摩擦力的大小和方向
解析(jiě xī)：图中各弹簧受到相同的作用力，根据胡克定律，则
弹簧伸长的长度相同，故弹簧测力计的示数一样，T1＝T2＝T3.
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5．弹簧的弹力：弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定 律：F＝______k_x_____，式中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的
形变量(并非原长或总长)．
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6．轻绳、轻杆和轻弹簧(tánhuáng)的弹力特点 (1)轻绳：绳对物体的拉力沿绳收缩(shōu suō)的方向，同一根绳 力处处(chùchù)等大． (2)轻杆：杆对物体的弹力不一定沿杆的方向．如果轻直杆 只有两端受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力方向 一定沿杆的方向． (3)轻弹簧：弹簧的弹力方向一定沿着弹簧轴线的方向，与 弹簧形变的方向相反．
(2) 产生条件：①两物 体 _____相__互__接__触__并__挤_ 压； ② 接 触 面
2017届高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点1力学实验五探究动能定理教案
实验五探究动能定理基础点1.实验装置图2．实验目的(1)探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。
(2)通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系。
3．实验原理(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W。
(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为2W。
(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为3W。
(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定速度变化与功的关系。
4．实验器材小车(前面带小钩)、100～200 g砝码、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源(使用电火花计时器时不用学生电源)、导线、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺。
5．实验步骤(1)按如图所示将实验仪器安装好。
(2)平衡摩擦力：在长木板的有打点计时器的一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，轻推小车，纸带打出的点间距均匀，即小车能匀速运动为止。
(3)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格。
(4)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格。
(5)用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。
重难点一、数据处理1．测量小车的速度：实验获得如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做的功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量：A1、A2间的距离x，小车速度的表达式是v＝xT(T为打点计时器打点的时间间隔)。
2．记录实验数据：把计算出的速度填入表格中并算出v2的值。
3.数据处理：在坐标纸上(如图所示)画出Wv或Wv2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位)。
二、误差分析三、注意事项1．平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。
专题12 实验：探究弹力与弹簧伸长之间的关系 验证力的平行四边形定则- 高一物理分项解析汇编
一、非选择题1．【江苏省清江中学2016-2017学年高一12月月考】在“探究力的平行四边形定则”的实验中，两只弹簧测力计拉力F 1（4个格长）和F 2已于图中作出了他们的图示，O 点是橡皮条的一个端点，图中每格长度代表1N.（1）用作图法作出合力F 的图示;（2）合力方向与F 1的夹角为 ;（3）保持O 点位置不变，F 1方向也不变，让F 1、F 2夹角由900逐渐增大，则F 1大小 （填“增大”或“减小”）【答案】（1）如图所示 （2）370 （3）增大【解析】（2）合力方向与F 1的夹角为:213tan 4F F θ==,即角度为370.（3）因为合力不变，F1的方向不变，当夹角增大时，如图所示，可知F1增大。
考点：探究力的平行四边形定则【名师点睛】本题主要考查了探究力的平行四边形定则。
解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤，数据处理，并能进行正确的受力分析，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问。
以F1和F2为邻边作平行四边形，通过O点的对角线表示合力F，据此可正确画出F1和F2的合力图示；根据合力与分力的关系来分析判断。
2．【黑龙江省哈尔滨市第六中学2016-2017学年高一12月月考】用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．（1）本实验中“等效代替”的含义是________A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________，图中________是F1、F2合力的理论值，______是合力的实验值．【答案】（1）D （2）F'、F、F'【解析】考点：验证力的平行四边形定则。
专题12 力学实验-2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编 含解析
1．【2017·新课标Ⅰ卷】（5分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a ）所示。
实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。
在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b ）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。
（已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴）（1）由图（b ）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。
（2）该小组同学根据图（b ）的数据判断出小车做匀变速运动。
小车运动到图（b ）中A 点位置时的速度大小为___________m/s ，加速度大小为____________m/s 2。
（结果均保留2位有效数字）【答案】（1）从右向左 （2）0.19 0.037【解析】（1）小车在阻力的作用下，做减速运动，由图（b ）知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动；（2）已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为：302s s 453t ∆==，所以A 点位置的速度为：0.1170.133m/s 0.19m/s 2A v t+==∆，根据逐差法可求加速度：24512()()6()x x x x a t +-+=∆，解得a =0.037 m/s 2。
【考点定位】匀变速直线运动的研究【名师点睛】注意相邻水滴间的时间间隔的计算，46滴水有45个间隔；速度加速度的计算，注意单位、有效数字的要求。
2．【2017·新课标Ⅲ卷】（6分）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x 轴，纵轴为y 轴，最小刻度表示1 mm ）的纸贴在水平桌面上，如图（a ）所示。
将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。
（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。
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实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 基础点 1.实验装置图
2．实验目的 (1)探究弹力和弹簧伸长量的关系。 (2)学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。 3．实验原理 (1)如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x、F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。 4．实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线。 5．实验步骤 (1)仪器安装：如图所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。 (2)测量与记录： ①记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。 ②在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。 ③改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在下列表格中。 记录表：弹簧原长l0＝________cm。
6.数据处理 (1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。 (2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。 重难点 一、误差分析 1．系统误差：钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。 2．偶然误差 产生原因 减小方法
弹簧拉力大小的不稳定 弹簧一端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，待稳定后再读数 弹簧长度测量不准 固定刻度尺，多测几次 描点、作图不准 坐标轴的标度尽量大一些，描线时让尽可能多的点落在线上或均匀分布于线的两侧 二、注意事项 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，要注意观察，适可而止。 2．每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。 4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。 5．记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长l0、总长l及弹簧伸长量的对应关系及单位。 6．坐标轴的标度要适中。 三、实验改进 本实验的系统误差来自弹簧的重力，所以改进实验的思路应该是尽可能减小弹簧自身重力的影响。 1．一个方案是将弹簧穿过一根水平光滑的杆，在水平方向做实验。 2．另一个方案是选择劲度系数较小的轻弹簧，通过减小读数的相对误差来提高实验的精确度。 3．利用计算机及传感器技术，将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与计算机相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，计算机上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图甲、乙所示)，分析图象得出结论。
四、刻度尺(毫米刻度尺)的使用 1．常用于测量的刻度尺有钢板尺、钢卷尺、木直尺等，最小分度值为1 mm，量程不等。测量时要估读到毫米的下一位。 2．用刻度尺测量时需要注意 (1)要使刻度尺的刻度线紧贴被测物体，眼睛应正对刻度线读数，以减小误差。 (2)用零刻度线在端头的刻度尺测量时，为了防止因端头磨损而产生误差，常选择刻度尺的某一刻度线为测量起点，测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。 (3)为了尽量减小偶然误差，在测量一条直线上点的距离时，刻度尺的测量起点不动，依次读出各点的刻度，通过差值来表示两点之间的距离。 [考法综述] 本实验作为探究性课改的重要内容之一，有很强的理念转变作用，但在近几年高考中还处于一个相对较冷的状态，试题主要考查数据的处理和原理的理解，难度不大。复习本实验时主要要掌握： 1种理念——探究理念 1种方法——图象法处理数据 1种工具——毫米刻度尺的使用 命题法1 实验的原理、方法与技能 典例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Fx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：_________________ ______________________________________________________。 [答案] (1)刻度尺 (2)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) (3)200 弹簧自重 (4)CBDAEFG [解析] (1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和形变量； (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。 【解题法】 两种典型的实验数据图象 (1)弹力F与弹簧长度L的关系图象如图甲所示，图线反映的函数关系为F＝k(L－L0)。图线在L轴的截距表示弹簧的原长，斜率即为弹簧的劲度系数k。
(2)弹力F与弹簧伸长量x的关系图象如图乙所示，图线反映的函数关系为F＝kx，斜率即为弹簧的劲度系数k。 命题法2 实验的拓展与创新 典例2 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。 钩码数 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76
LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36
(1)某次测量如图2所示，指针示数为________cm。 (2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB，如表，用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________N/m(重力加速度g＝10 m/s2)。由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。 [答案] (1)16.00(15.96～16.04均可) (2)12.44(12.40～12.50均可) 能 [解析] (1)刻度尺的最小刻度是mm，且要估读到下一位，由图可以看出指针的示数为16.00 cm。 (2)由表格可知弹簧Ⅰ的长度的变化量Δx1＝4.00 cm，Δx2＝3.95 cm，Δx3＝4.10 cm，
平均值Δx≈4.02 cm，由胡克定律可知k＝ΔFΔx≈12.44 N/m。同理可以计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。 【解题法】 本实验命题创新的方向汇总
(1)运用k＝ΔFΔx来处理数据。 ①将“弹力变化量”转化为“质量变化量”； ②将“弹簧伸长量”转化为“弹簧长度变化量”。 (2)将弹簧平放在桌面上或穿过光滑的水平杆，以消除弹簧自身重力的影响。 (3)利用计算机及传感器技术，得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象。
1．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm； (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________；(填选项前的字母) A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________________________________________________________________________。 答案 (1)6.93 (2)A (3)超过弹簧的弹性限度 解析 (1)图乙的示数为14.66 cm，所以弹簧的伸长量为(14.66－7.73) cm＝6.93 cm。 (2)为了得到较多的数据点，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码弹簧的长度和钩码的总重力，即A正确。 (3)不遵循胡克定律，说明超出了弹簧的弹性限度。 2．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1＝________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N(当地
重力加速度g＝9.8 m/s2)。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________。作出Fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。
答案 25.85 0.98 弹簧原长 解析 最小分度是1毫米的刻度尺，应估读到0.1毫米，故读数为25.85 cm；F2＝2mg