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高中物理新教材同步必修第一册课件+讲义 第3章 实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
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高中物理新教材同步课件必修第一册高中物理新教材特点分析（一）趣味性强，激发学生学习兴趣 在新时代教育制度的改革深化下，学生对于物理课程内容的学习兴趣可以带动学生不断地进行探究。物理课程教学引入趣味性较高的新教材内容，充实物理课堂，引入信息技术，利用多媒体等新时代信息化的教学手段，利用更加直观、动态化的、可观察的教学手段，向学生们展示物理教学课程当中那些抽象的知识点，不断地吸引学生们的好奇心与兴趣力，让学生在物理课堂上能够充分感受到物理的魅力所在。（二）实践性高，高效落实理论学习 在现代化教育课程的背景之下，新课程改革理念越来越融入生活与学习的方方面面，新教材逐步的显现出强大影响力。（三）灵活性强，助力课程目标达成 随着教育制度体系的改革，通过新时代新教材内容的融入，教师不断地革新教学手段，整合线上以及线下的教育资源内容，可以为物理课堂增添新的活力与生机。第三章SHIYAN TANJIUTANHUANGTANLIYUXINGBIANLIANGDEGUANXI实验：探究弹簧弹力与形变量的关系明确原理 提炼方法 / 精析典题 提升能力 / 课时对点练 1.学会探究弹簧弹力与形变量之间的关系.2.会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据.3.能根据F－x图像求出弹簧的劲度系数.学习目标内容索引明确原理 提炼方法Part 11.如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小 .相等一、实验原理2.弹簧的长度可用 直接测出，伸长量可以由伸长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.刻度尺铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸.二、实验器材1.按实验原理图安装实验装置，记下弹簧 时下端所对应的刻度l0.2.在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力.3.增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝ 表示弹簧的伸长量.三、实验步骤自由下垂l－l01.建立如图所示的直角坐标系，以弹簧的弹力F为纵轴、以弹簧伸长量x为横轴，根据测量数据在坐标纸上描点，作出F－x图像.2.以弹簧的伸长量为自变量，写出图像所代表的函数.首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数.四、数据处理3.得出弹簧弹力和伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.1.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.2.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，避免超出弹簧的弹性限度.3.测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系.为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自由下垂状态，而不是平放在水平面上.4.记录数据时要注意弹力与形变量的对应关系及单位.5.描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点均匀分布于线两侧，偏离太大的点应舍去，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线.五、注意事项返回精析典题 提升能力Part 2一、实验原理及操作 (多选)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以下说法正确的是A.在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内B.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量C.弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量 之比均相等例1√√在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内，故A正确；用直尺测得弹簧的长度减去弹簧原长即为弹簧的伸长量，故B错误；弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近，故C正确；拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不一定相同，故D错误. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验.例2(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，此时弹簧的伸长量为______cm.6.93由题图乙标尺刻度可知示数l2＝14.66 cm，所以此时弹簧的伸长量为Δl＝l2－l1＝6.93 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量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量A为防止弹簧超出弹性限度，应逐渐增加钩码的重量，故选项A正确.(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量x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______________________________.弹簧形变量超出弹簧的弹性限度由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，主要原因是钩码重力过大，导致弹簧形变量超出弹簧的弹性限度.二、实验数据的处理 (2021·北京市顺义区第一中学高一期中)在“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验中，第一组同学设计了如图甲所示的实验装置.在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码.先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中.例3(1)在图乙的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出F－x图线.答案 见解析图根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图像如图所示(2)根据(1)所得的F－x图线可知，下列说法正确的是______(填选项前的字母).A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比C.该弹簧的劲度系数为25 N/mD.该弹簧的劲度系数为0.25 N/mBC由题F－x图像可知，弹簧的弹力F与弹簧伸长的长度x的图像是过原点的一条倾斜直线，则F与x成正比，A错误，B正确；(3)关于本实验操作，下列说法正确的是______.(填选项前的字母)A.悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量C.在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态D.在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上， 使其自然伸长，并测出其长度ABC悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数，A正确；应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，B正确；为了减小误差，在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，C正确；在测量弹簧原长时，应将弹簧竖直悬挂，使其自然伸长，并测出其长度，D错误.(4)第二小组同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度之间的关系图像如图丙所示，下列表述正确的是________.A.a的原长比b的短B.a的劲度系数比b的小C.a的劲度系数比b的大D.测得弹簧的弹力与弹簧的长度成正比AC由题图丙知，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，b的原长大于a的原长，A正确；斜率代表劲度系数，a的劲度系数大于b的劲度系数，C正确，B错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误.(5)第三小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验.他们得到F－x图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得).如图所示的图线最符合实际的是________(填选项字母).C弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图线平行，由图示图线可知，C正确，A、B、D错误.三、创新实验 用如图甲所示的装置来探究胡克定律.轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，右端在水平拉力F的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，弹簧与水平面不接触，通过刻度尺可以读出弹簧的伸长量x，通过拉力传感器可以读出拉力F，多次测量F、x，作出F－x图像如图乙所示，回答下列问题：例4(1)当弹力增大到一定程度时，图像变弯曲，原因是________________________________；弹簧形变量超出弹簧的弹性限度图像变弯曲，原因是弹簧形变量超出弹簧的弹性限度；(2)弹簧的劲度系数为______；(3)弹簧的伸长量分别为x2和x1时，拉力传感器的示数之差为___________.返回课时对点练Part 31.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，弹簧弹力的大小为F，弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x，下列说法正确的是A.实验中劲度系数k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来，而没有 其他的方法B.如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度l代替x，F－l图线也是一条过原 点的直线C.利用F－x图线可求出弹簧的劲度系数kD.实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律12345√该实验中进行数据处理，可以采用图像法，并非只能用逐个计算的方法来求劲度系数k，故A错误；用弹簧长度l代替x，F－l图线不过原点，故B错误；在F－x图像中图线的斜率表示劲度系数，故利用F－x图线可以求出k的值，故C正确；实验时并非把所有点连到线上，而是让线通过尽量多的点，不能通过的点均匀分布在线的两侧，故D错误.123452.(2021·锦州市高一检测)某同学在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”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，如图甲所示，图乙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F－x图像，得到弹簧弹力与伸长量的关系.1234525.830.98弹簧原长12345由图乙可估读为25.83 cm，挂2个钩码时，弹簧弹力等于钩码的重力，即F2＝2mg＝0.98 N.由于弹簧伸长量等于弹簧现在的长度减去弹簧原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长.123453.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中.(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，用字母排列出来_________.A.以弹力为横轴、形变量为纵轴建立直角坐标系，用描点法作出实验图像B.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C.将铁架台固定于水平桌面上，并将弹簧的上端系于横杆上，在弹簧附近竖 直固定刻度尺D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，当钩码静止时，记下弹 簧下端所对应的刻度并记录在表格内E.以弹簧形变量为自变量，写出弹簧弹力与形变量的关系式F.解释关系式中常数的物理意义CBDAEF在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，应先组装器材，然后进行实验，最后处理数据，得出结论.实验操作的先后顺序为CBDAEF.1234512345(2)小明同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，根据测得的数据绘出如图所示的图像，根据图像，可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲＝_____ N/m，k乙＝____ N/m.(结果均保留3位有效数字)66.7200根据胡克定律得两个弹簧的劲度系数分别为1234512345(3)从图像上看，图像上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图像上端成为曲线是因为___________________________，若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧____(选填“甲”或“乙”).弹力过大，超过弹簧弹性限度甲题图图像上端向上弯曲的原因是弹力过大，超过弹簧的弹性限度.由(2)知，甲弹簧的劲度系数较小，因此用其制成的弹簧测力计精确度较高.123454.某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在_____方向(选填“水平”或“竖直”).12345竖直为保证弹簧的拉力与砝码盘和砝码的重力大小相等，弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.(2)弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.12345静止表中有一个数值记录不规范，代表符号为______.由表可知所用刻度尺的最小分度为________.L31 mm弹簧静止时，记录长度L0；表中的数据L3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm单位的后两位小数，最后一位应为估读值，所以刻度尺的最小分度为1 mm.12345(3)如图甲所示是该同学根据表中数据作出的图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值(选填“L0”或“Lx”).12345Lx由题图甲知所挂砝码质量为0时，x为0，所以x＝L－Lx(L为弹簧长度).(4)由图甲可知弹簧的劲度系数为_____ N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为____ g.(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 N/kg)123454.910由胡克定律F＝kx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，12345(5)如图乙所示是另一组同学实验时得到的弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图像，由此可求出该组同学所用弹簧的劲度系数为______ N/m(结果保留三位有效数字).图线不过原点的原因是__________________.200弹簧自身存在重力123455.(2021·北京市顺义区第九中学高一期中)(1)某次研究弹簧所受弹力与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F－L图像，由图像可知，弹簧原长L0＝____ cm，弹簧的劲度系数k＝_____ N/m.123453.0200(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1 N)，使(1)中的弹簧压缩.稳定后弹簧长度如图所示，此时弹簧形变量为______ m.由此可推测图乙中所挂钩码的个数为___个.123450.015312345由图可知，此时弹簧形变量为Δx′＝3.0 cm－1.5 cm＝1.5 cm＝0.015 m由此可推测图乙中所挂钩码的个数为返回
高中物理新教材同步课件必修第一册高中物理新教材特点分析（一）趣味性强，激发学生学习兴趣 在新时代教育制度的改革深化下，学生对于物理课程内容的学习兴趣可以带动学生不断地进行探究。物理课程教学引入趣味性较高的新教材内容，充实物理课堂，引入信息技术，利用多媒体等新时代信息化的教学手段，利用更加直观、动态化的、可观察的教学手段，向学生们展示物理教学课程当中那些抽象的知识点，不断地吸引学生们的好奇心与兴趣力，让学生在物理课堂上能够充分感受到物理的魅力所在。（二）实践性高，高效落实理论学习 在现代化教育课程的背景之下，新课程改革理念越来越融入生活与学习的方方面面，新教材逐步的显现出强大影响力。（三）灵活性强，助力课程目标达成 随着教育制度体系的改革，通过新时代新教材内容的融入，教师不断地革新教学手段，整合线上以及线下的教育资源内容，可以为物理课堂增添新的活力与生机。第三章SHIYAN TANJIUTANHUANGTANLIYUXINGBIANLIANGDEGUANXI实验：探究弹簧弹力与形变量的关系明确原理 提炼方法 / 精析典题 提升能力 / 课时对点练 1.学会探究弹簧弹力与形变量之间的关系.2.会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据.3.能根据F－x图像求出弹簧的劲度系数.学习目标内容索引明确原理 提炼方法Part 11.如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小 .相等一、实验原理2.弹簧的长度可用 直接测出，伸长量可以由伸长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.刻度尺铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸.二、实验器材1.按实验原理图安装实验装置，记下弹簧 时下端所对应的刻度l0.2.在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力.3.增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝ 表示弹簧的伸长量.三、实验步骤自由下垂l－l01.建立如图所示的直角坐标系，以弹簧的弹力F为纵轴、以弹簧伸长量x为横轴，根据测量数据在坐标纸上描点，作出F－x图像.2.以弹簧的伸长量为自变量，写出图像所代表的函数.首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数.四、数据处理3.得出弹簧弹力和伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.1.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.2.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，避免超出弹簧的弹性限度.3.测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系.为了减小弹簧自身重力带来的影响，测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自由下垂状态，而不是平放在水平面上.4.记录数据时要注意弹力与形变量的对应关系及单位.5.描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点均匀分布于线两侧，偏离太大的点应舍去，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线.五、注意事项返回精析典题 提升能力Part 2一、实验原理及操作 (多选)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以下说法正确的是A.在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内B.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量C.弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量 之比均相等例1√√在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内，故A正确；用直尺测得弹簧的长度减去弹簧原长即为弹簧的伸长量，故B错误；弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近，故C正确；拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不一定相同，故D错误. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验.例2(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，此时弹簧的伸长量为______cm.6.93由题图乙标尺刻度可知示数l2＝14.66 cm，所以此时弹簧的伸长量为Δl＝l2－l1＝6.93 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量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量A为防止弹簧超出弹性限度，应逐渐增加钩码的重量，故选项A正确.(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量x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______________________________.弹簧形变量超出弹簧的弹性限度由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，主要原因是钩码重力过大，导致弹簧形变量超出弹簧的弹性限度.二、实验数据的处理 (2021·北京市顺义区第一中学高一期中)在“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验中，第一组同学设计了如图甲所示的实验装置.在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码.先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中.例3(1)在图乙的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出F－x图线.答案 见解析图根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图像如图所示(2)根据(1)所得的F－x图线可知，下列说法正确的是______(填选项前的字母).A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比C.该弹簧的劲度系数为25 N/mD.该弹簧的劲度系数为0.25 N/mBC由题F－x图像可知，弹簧的弹力F与弹簧伸长的长度x的图像是过原点的一条倾斜直线，则F与x成正比，A错误，B正确；(3)关于本实验操作，下列说法正确的是______.(填选项前的字母)A.悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量C.在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态D.在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上， 使其自然伸长，并测出其长度ABC悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数，A正确；应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，B正确；为了减小误差，在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，C正确；在测量弹簧原长时，应将弹簧竖直悬挂，使其自然伸长，并测出其长度，D错误.(4)第二小组同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度之间的关系图像如图丙所示，下列表述正确的是________.A.a的原长比b的短B.a的劲度系数比b的小C.a的劲度系数比b的大D.测得弹簧的弹力与弹簧的长度成正比AC由题图丙知，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，b的原长大于a的原长，A正确；斜率代表劲度系数，a的劲度系数大于b的劲度系数，C正确，B错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误.(5)第三小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验.他们得到F－x图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得).如图所示的图线最符合实际的是________(填选项字母).C弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图线平行，由图示图线可知，C正确，A、B、D错误.三、创新实验 用如图甲所示的装置来探究胡克定律.轻质弹簧的左端与固定在墙上的拉力传感器连接，右端在水平拉力F的作用下从原长开始沿水平方向缓慢伸长，弹簧与水平面不接触，通过刻度尺可以读出弹簧的伸长量x，通过拉力传感器可以读出拉力F，多次测量F、x，作出F－x图像如图乙所示，回答下列问题：例4(1)当弹力增大到一定程度时，图像变弯曲，原因是________________________________；弹簧形变量超出弹簧的弹性限度图像变弯曲，原因是弹簧形变量超出弹簧的弹性限度；(2)弹簧的劲度系数为______；(3)弹簧的伸长量分别为x2和x1时，拉力传感器的示数之差为___________.返回课时对点练Part 31.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，弹簧弹力的大小为F，弹簧的形变量(伸长量或压缩量)为x，下列说法正确的是A.实验中劲度系数k的具体数值只能用逐个计算的方法求出来，而没有 其他的方法B.如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度l代替x，F－l图线也是一条过原 点的直线C.利用F－x图线可求出弹簧的劲度系数kD.实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律12345√该实验中进行数据处理，可以采用图像法，并非只能用逐个计算的方法来求劲度系数k，故A错误；用弹簧长度l代替x，F－l图线不过原点，故B错误；在F－x图像中图线的斜率表示劲度系数，故利用F－x图线可以求出k的值，故C正确；实验时并非把所有点连到线上，而是让线通过尽量多的点，不能通过的点均匀分布在线的两侧，故D错误.123452.(2021·锦州市高一检测)某同学在“探究弹簧弹力和伸长量的关系”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，如图甲所示，图乙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F－x图像，得到弹簧弹力与伸长量的关系.1234525.830.98弹簧原长12345由图乙可估读为25.83 cm，挂2个钩码时，弹簧弹力等于钩码的重力，即F2＝2mg＝0.98 N.由于弹簧伸长量等于弹簧现在的长度减去弹簧原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长.123453.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中.(1)以下是小明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，用字母排列出来_________.A.以弹力为横轴、形变量为纵轴建立直角坐标系，用描点法作出实验图像B.记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C.将铁架台固定于水平桌面上，并将弹簧的上端系于横杆上，在弹簧附近竖 直固定刻度尺D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，当钩码静止时，记下弹 簧下端所对应的刻度并记录在表格内E.以弹簧形变量为自变量，写出弹簧弹力与形变量的关系式F.解释关系式中常数的物理意义CBDAEF在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，应先组装器材，然后进行实验，最后处理数据，得出结论.实验操作的先后顺序为CBDAEF.1234512345(2)小明同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，根据测得的数据绘出如图所示的图像，根据图像，可计算得到两个弹簧的劲度系数分别为k甲＝_____ N/m，k乙＝____ N/m.(结果均保留3位有效数字)66.7200根据胡克定律得两个弹簧的劲度系数分别为1234512345(3)从图像上看，图像上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图像上端成为曲线是因为___________________________，若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧____(选填“甲”或“乙”).弹力过大，超过弹簧弹性限度甲题图图像上端向上弯曲的原因是弹力过大，超过弹簧的弹性限度.由(2)知，甲弹簧的劲度系数较小，因此用其制成的弹簧测力计精确度较高.123454.某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在_____方向(选填“水平”或“竖直”).12345竖直为保证弹簧的拉力与砝码盘和砝码的重力大小相等，弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.(2)弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.12345静止表中有一个数值记录不规范，代表符号为______.由表可知所用刻度尺的最小分度为________.L31 mm弹簧静止时，记录长度L0；表中的数据L3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm单位的后两位小数，最后一位应为估读值，所以刻度尺的最小分度为1 mm.12345(3)如图甲所示是该同学根据表中数据作出的图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值(选填“L0”或“Lx”).12345Lx由题图甲知所挂砝码质量为0时，x为0，所以x＝L－Lx(L为弹簧长度).(4)由图甲可知弹簧的劲度系数为_____ N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为____ g.(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 N/kg)123454.910由胡克定律F＝kx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，12345(5)如图乙所示是另一组同学实验时得到的弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图像，由此可求出该组同学所用弹簧的劲度系数为______ N/m(结果保留三位有效数字).图线不过原点的原因是__________________.200弹簧自身存在重力123455.(2021·北京市顺义区第九中学高一期中)(1)某次研究弹簧所受弹力与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F－L图像，由图像可知，弹簧原长L0＝____ cm，弹簧的劲度系数k＝_____ N/m.123453.0200(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1 N)，使(1)中的弹簧压缩.稳定后弹簧长度如图所示，此时弹簧形变量为______ m.由此可推测图乙中所挂钩码的个数为___个.123450.015312345由图可知，此时弹簧形变量为Δx′＝3.0 cm－1.5 cm＝1.5 cm＝0.015 m由此可推测图乙中所挂钩码的个数为返回
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