20xx版高考物理人教版一輪學案：實驗二-探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-03 02:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，說明沒有施加外力的時候彈簧就有了形變，這種情況是由彈簧自身的重力造成的，該誤差屬于系統(tǒng)誤差?？键c二 實驗拓展創(chuàng)新創(chuàng)新角度實驗裝置圖創(chuàng)新解讀實驗原理創(chuàng)新1．彈簧水平放置，消除彈簧自身重力對實驗的影響。2．改變彈簧的固定方式，研究彈簧彈力大小與壓縮量之間的大小關(guān)系。實驗器材創(chuàng)新1．用橡皮筋代替彈簧做實驗。2．拉力傳感器顯示的拉力F與橡皮筋的彈力并不相等，僅為橡皮筋彈力在水平方向的分力。實驗過程創(chuàng)新1．利用固定在彈簧上的7個指針，探究彈簧的勁度系數(shù)k與彈簧長度的關(guān)系。2．利用“化曲為直”的思想，將探究勁度系數(shù)k與彈簧圈數(shù)的關(guān)系，轉(zhuǎn)化為探究與n的關(guān)系。例2 (2021河北衡水中學調(diào)研)圖甲為某物理興趣小組測定彈簧勁度系數(shù)的實驗裝置。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接一托盤P，在托盤P下方和桌面上方同一豎直線上安裝有光電測距儀A和B，通過數(shù)據(jù)線可以將二者間的距離信息輸入到電腦， mm。實驗時，小組同學將6個規(guī)格為m＝50 g的砝碼逐個放在托盤P上，每加放一個砝碼待系統(tǒng)靜止后均打開光電測距電路開關(guān)進行測距，測距結(jié)果直接輸入電腦，測距完成關(guān)閉測距開關(guān)，然后將對應(yīng)的托盤上放置砝碼的數(shù)目信息輸入電腦，形成一組測量數(shù)據(jù)。實驗過程中彈簧始終保持豎直且在彈性限度內(nèi)。實驗完成后小組同學在電腦上對坐標軸和坐標軸所表示物理量的單位進行了設(shè)置，縱軸表示托盤P上砝碼的總重力F與單個砝碼重力mg的比值；橫軸表示A、B間的距離h，單位設(shè)置為 cm。設(shè)置完成后，電腦系統(tǒng)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)自動擬合出－h(huán)圖像如圖乙所示， m/s2。(1)根據(jù)圖可求出彈簧的勁度系數(shù)k＝ N/m。(結(jié)果保留一位小數(shù))(2)輸入電腦的數(shù)據(jù)沒有托盤和彈簧的重力，這一疏漏對測量結(jié)果無影響。(填“有影響”或“無影響”)(3)針對實驗小組在電腦上的設(shè)置操作，請你提出一條提高測量精度的改進建議：將橫軸h的單位設(shè)置成 mm。[解析] 本題考查利用光電測距儀和－h(huán)圖像測定彈簧的勁度系數(shù)。(1)由圖像可知，托盤上無砝碼時， m，每次添加砝碼后系統(tǒng)靜止，由平衡關(guān)系可得，托盤上砝碼總重量F＝k(－h(huán))，即n＝＝(－h(huán))，故該圖像的斜率為－，即＝－，解得勁度系數(shù)k＝ N/m。(2)輸入電腦的數(shù)據(jù)沒有托盤和彈簧的重力，這一疏漏對測量結(jié)果無影響，因為彈簧的形變量和受力成正比，滿足k＝。(3)為了提高實驗的精度，可將h軸的單位設(shè)置成 mm，提高h的顯示精度?！沧兪接柧?〕(2021黑龍江大慶月考)某物理實驗探究小組利用所學的知識探究某彈簧的特性。(1)他們先用三角板和刻度尺測量該彈簧的原長如圖甲所示，則該彈簧的原長l0＝(～) cm。(2)接下來，設(shè)計了如圖乙所示的裝置探究輕彈簧(材質(zhì)較硬)的彈力與伸長量之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)記錄如表：伸長量x/(10－2m)彈力F/N已知實驗操作準確無誤。(3)應(yīng)用Excel軟件進行數(shù)據(jù)擬合，得到
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