备考2024届高考物理一轮复习讲义第二章相互作用实验二探究弹簧弹力与形变量的关系命题点2实验器材创新

这是一份备考2024届高考物理一轮复习讲义第二章相互作用实验二探究弹簧弹力与形变量的关系命题点2实验器材创新，共3页。试卷主要包含了01，49等内容，欢迎下载使用。


（1）实验小组进行了如下主要的实验步骤，正确的顺序是 ABDC .
A.按图安装实验器材，弹簧分别与小车和螺栓连接，调整右侧螺栓，让弹簧两端在同一高度
B.移动小车，当弹簧刚好处于水平原长时，使小车上的力传感器、位移传感器置零
C.根据力传感器及位移传感器的数值画F－x图像
D.继续向左移动小车的过程中，计算机记录多组力传感器的示数F及位移传感器的示数x
（2）根据表格中的数据，在图中描点作出F－x图像，并根据图像求出弹簧的劲度系数为 20 N/m.
（3）根据图像可得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系是 在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比 .
（4）用小车往左拉弹簧，发现力传感器的示数与位移传感器示数的关系如图所示，可能的原因是 ACD .
A.劲度系数先变小后变大
B.劲度系数先变大后变小
C.劲度系数变小的原因是弹簧刚超过弹性限度时，弹簧产生形变后不再能完全恢复原状
D.劲度系数变大的原因是弹簧超过弹性限度太大时，弹簧相当于金属丝，很难继续被拉伸
答案 （2）如图所示
解析 （2）F－x图像如答图所示；弹簧的劲度系数为k＝0.5－0（2.50－0）×10－2N/m＝20N/m.
（4）F－x图像的斜率表示劲度系数，图像末端的斜率先变小后变大，表明弹簧的劲度系数先变小后变大，A正确，B错误；劲度系数变小的原因是弹簧刚超过弹性限度时，弹簧产生形变后不再能完全恢复原状，C正确；劲度系数变大的原因是弹簧超过弹性限度太大时，弹簧相当于金属丝，很难继续被拉伸，D正确.
方法点拨
测量弹簧劲度系数的4个创新变化
序号
1
2
3
4
5
6
弹力大小F/N
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
小车位移x/cm
0
0.49
1.01
1.51
1.99
2.49
创新变化一
创新变化二
弹簧水平放置，消除了弹簧自身重力的影响.
传感器测弹力，由F－x图像得到弹簧的劲度系数.
创新变化三
创新变化四
（1）用橡皮筋代替弹簧做实验.
（2）拉力F的大小为橡皮筋弹力在水平方向的分力大小.
（1）将两个弹簧“串联”或“并联”.
（2）探究弹簧劲度系数与弹簧长度、“粗细”的关系.
联想：弹簧还可以放置在斜面上，利用平衡规律解决相应问题.