高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 微專題13 實驗 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

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實驗 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 1．考點及要求：(1)實驗步驟與注意問題；(2)數(shù)據(jù)處理與誤差分析.2.方法與技巧：(1)采用受力平衡法的實驗原理；(2)圖像法處理實驗數(shù)據(jù)． 1．(實驗步驟及注意問題)(多選)在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，關(guān)于測量彈簧原長的操作步驟先后順序，下列說法正確的是(　　) A．先測量彈簧的原長，后豎直懸掛 B．先豎直懸掛，后測量彈簧的原長 C．先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果無影響 D．先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果的影響程度取決于彈簧的自身重量 2．(數(shù)據(jù)處理與誤差分析)某同學(xué)利用如圖1甲所示的裝置測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上砝碼盤．通過改變盤中砝碼的質(zhì)量，測得6組砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的彈簧長度L，畫出m－L圖線，對應(yīng)點已在圖上標出，如圖乙所示．(重力加速度g＝10 m/s2) 圖1 (1)采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理，該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留三位有效數(shù)字)． (2)請你判斷該同學(xué)得到的實驗結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比，結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“相同”)． 3．如圖2甲所示是甲同學(xué)利用A、B、C三根不同型號的橡皮筋做“探究橡皮筋的彈力與橡皮筋伸長長度的關(guān)系”實驗得到的圖線．根據(jù)圖甲得出結(jié)論：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 若要選一個彈性較好的橡皮筋，應(yīng)選________型號橡皮筋．乙同學(xué)將一橡皮筋水平放置，測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端掛鉤碼，實驗過程是在橡皮筋的彈性限度內(nèi)進行的，用記錄的鉤碼的質(zhì)量m與橡皮筋的形變量x作出m－x圖像如圖乙所示．可知橡皮筋的勁度系數(shù)為________________． 圖2 4．在探究彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的實驗中，所用裝置如圖3所示，將輕彈簧的一端固定，另一端與力傳感器連接，其伸長量通過刻度尺測得，某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)列于下表中 圖3 伸長量x/10－2m 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 彈力F/N 1.50 2.93 4.55 5.98 7.50 (1)以x為橫坐標，F(xiàn)為縱坐標，在如圖4所示坐標系中描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的圖線． 圖4 (2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為________．(保留三位有效數(shù)字) 答案解析 1．BD　[由于彈簧自身重量的影響，彈簧平放時的長度與豎直懸掛時的長度不同，豎直懸掛時長度更長一些．由于實驗時彈簧始終處于豎直狀態(tài)，故彈簧長度一直受自身重力的影響，所以測量原長時，應(yīng)測量彈簧豎直懸掛時的長度，B、D項正確．] 2．(1)3.44　(2)相同 3．橡皮筋的彈力F的大小與橡皮筋的伸長量x成正比　A　200 N/m 解析　由題圖甲可知橡皮筋的彈力F的大小與橡皮筋的伸長量x的變化關(guān)系圖像為過原點的傾斜直線，所以橡皮筋的彈力F的大小與橡皮筋的伸長量x成正比；A型號橡皮筋的勁度系數(shù)相對小，對相同的拉力，橡皮筋的伸長量更大，收縮性更好；圖線斜率為，橡皮筋的勁度系數(shù)為k＝200 N/m. 4．(1)如圖所示　(2)75.0 N/m 解析　(1)作圖時，注意測量數(shù)據(jù)的范圍與圖的大小，盡量使實驗測得的數(shù)據(jù)準確、清晰地把圖展現(xiàn)出來．(2)由胡克定律可知，彈簧的勁度系數(shù)k＝＝75.0 N/m.