2017-2018学年高一物理 寒假作业 第07天 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 新人教版

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1、第7天实验：探究弹力和弹簧伸长的关系考纲要求：II难易程度：★★★☆☆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）测量次序弹簧弹力大小弹簧总长（）如图的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系点，请把第、次测量的数据对应的点描出来，并作图线。（）图线跟坐标轴交点的物理意义是__________________________

2、____。（）该弹簧的劲度系数__________。（保留两位有效数字）【参考答案】（1）如图所示（2）弹簧原长（3）43【试题解析】（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上，可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧：（2）图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长，所以图线跟坐标轴交点的物理意义是弹簧的原长。（3）图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，由，可得k=43N/m。【知识补给】规律

3、方法总结1．实验数据处理方法（1）列表法将测得的F、x数据填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的。（2）图象法以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线。（3）函数法弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系。2．注意事项（1）不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。（2）尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。（3）弹簧的原长：弹簧悬挂后的长度才能算

4、是弹簧的原长，由于弹簧自身重力的影响，悬挂的弹簧比水平放置的弹簧长一些。（3）观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。（4）统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。3．误差分析（1）钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。（2）画图时描点及连线不准确也会带来误差。4．用图象法处理实验数据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

5、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。作图的规则：（1）要在坐标轴上标明坐标轴代表的物理量、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点正确确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸。若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开始选择。（2）作图线时，尽可能使直线通过较多所描的点，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧（若有个别点偏离太远，则是因偶然误差太大所致，应舍去）。（3）要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义，要理解斜率和截距

6、的意义可以解决什么问题。如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针示数为L1＝3.40cm，当弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针示数为L2＝5.10cm。g取9.8m/s2。由此可知A．由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数B．弹簧的劲度系数是28N/mC．仅由题给数据无法获得弹簧的原长D．弹簧的原长是1.70cm一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中

7、，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象如图所示。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C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比某同学在“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，在弹簧下端挂个钩码，静止时弹簧长度为，如图所示，图是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是毫米）上位置的放大图，示数__________。在弹簧下端分别挂个、个、个、个相同钩码，静止时弹簧长度分别是、、、。已知每个钩码质量是50g，挂个钩码时

8、，弹簧弹力__________（当地重力加速度）。要得到弹簧伸长量，还需要测量的是__________。作出图象，得到弹力与弹簧伸长量的关系。为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是_______________