2020高考導(dǎo)航物理必修1 第二章 實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

1、實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系一、基本原理與操作原理裝置圖操作要領(lǐng)平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等(1)操作：彈簧豎直懸掛，待鉤碼靜止時(shí)測(cè)出彈簧長(zhǎng)度(2)作圖：坐標(biāo)軸標(biāo)度要適中，單位要標(biāo)注，連線時(shí)要使各數(shù)據(jù)點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，明顯偏離曲線的點(diǎn)要舍去二、數(shù)據(jù)處理1圖象法：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，在建好直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。以彈簧的彈力F為縱軸，彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫軸，根據(jù)描點(diǎn)的情況，作出一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線。2列

2、表法：將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中，研究測(cè)量的數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的比值不變。3函數(shù)法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的函數(shù)關(guān)系。注意事項(xiàng)(1)不要超過彈性限度實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過彈簧的彈性限度。(2)盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。(3)觀察所描點(diǎn)的走向不要畫折線。(4)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。誤差分析E以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出

3、彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式。首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；F解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G整理儀器。請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來：__________。解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知還需要刻度尺來測(cè)量彈簧原長(zhǎng)和形變量。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有彈簧的原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或?qū)?yīng)的彈簧長(zhǎng)度)。(3)取圖象中(0.5，0)和(3.5，6)兩個(gè)點(diǎn)，代入F＝kx，可得k＝200Nm

4、，由于彈簧自身存在重力，使得彈簧不加外力時(shí)就有形變量。(4)根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)的合理性可知先后順序?yàn)镃BDAEFG。答案(1)刻度尺(2)彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或?qū)?yīng)的彈簧長(zhǎng)度)(3)200彈簧自身存在重力(4)CBDAEFG命題角度數(shù)據(jù)處理及誤差分析【例2】在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。(1)某同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖2所示。下列表述正確的是()圖2Aa的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)B