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2.3节


第三讲
基础巩固

探究弹力与弹簧伸长量的关系

1.为了探求弹簧弹力 的关系, 1.为了探求弹簧弹力 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, 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______________.B 使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线的原因是______________.B 弹簧的劲度系数为 ______________ ______________.若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧__________( ______________.若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧__________(填 A 或 B). __________

答案: 答案:超过了弹性限度 100N/m A

2.做 探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验步骤如下: 2.做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验步骤如下:

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并且用平滑 以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点, (x,F)对应的点 的曲线连结起来; 的曲线连结起来;

B.记下弹簧不挂钩码时, B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度 L0; 记下弹簧不挂钩码时

C.将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重),并将弹簧的一端系 C.将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重),并将弹簧的一端系 将铁架台固定于桌子上 ), 于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺; 于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺;

D.依次在弹簧下端挂上 钩码,并分别记下钩码静止时, D.依次在弹簧下端挂上 2 个?3 个?4 个…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应 的刻度并记录在表格内,然后取下钩码; 的刻度并记录在表格内,然后取下钩码;

E.以弹簧伸长为自变量,写出弹力与伸长的关系式.首先尝试写成一次函数, E.以弹簧伸长为自变量,写出弹力与伸长的关系式.首先尝试写成一次函数,不能写成 以弹簧伸长为自变量 二次函数; 二次函数;
1

F.解释函数表达式中常数的物理意义; F.解释函数表达式中常数的物理意义; 解释函数表达式中常数的物理意义

G.整理仪器. G.整理仪器. 整理仪器

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来: 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:

____________________________.

答案:CBDAEFG 答案:CBDAEFG

3.如图所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连. 3.如图所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的 如图所示 作用力(拉力或压力) 作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如 在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象( 图乙).则下列判断正确的是 图乙).则下列判断正确的是 ).

(

)

A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比 B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

C.该弹簧的劲度系数是 C.该弹簧的劲度系数是 200 N/m

D.该弹簧受到反向压力时, D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变 该弹簧受到反向压力时

答案:BCD 答案:BCD

4.(2010·潍坊期中统考)某同学用如图所示装置做探究“弹簧伸长和所受拉力关系” 4.(2010·潍坊期中统考)某同学用如图所示装置做探究“弹簧伸长和所受拉力关系” 潍坊期中统考

2

的实验.他先在弹簧下挂上一个钩码,测出弹簧下端指针对应所指的标尺刻度, 的实验.他先在弹簧下挂上一个钩码,测出弹簧下端指针对应所指的标尺刻度,所得数据列 表如下: 表如下:

钩码重 G/N 标尺刻度
-2 x/10 m -2

1.00 22.94

2.00 26.82

3.00 31.78

4.00 34.66

5.00 38.60

(1)根据所测数据,该同学已在坐标上描出了相应的点,如图所示. (1)根据所测数据,该同学已在坐标上描出了相应的点,如图所示.请你在坐标上作出弹 根据所测数据 簧指标的标尺刻度与钩码重力的关系曲线. 簧指标的标尺刻度与钩码重力的关系曲线.

(2)根据关系曲线可确定: (2)根据关系曲线可确定: 根据关系曲线可确定

弹簧伸长与所受拉力成________关系.这根弹簧的劲度系数为________N/m,原长为 弹簧伸长与所受拉力成________关系.这根弹簧的劲度系数为________N/m,原长为 ________关系 ________N/m, ________cm. ________cm.

答案:(1)让尽量多的点在线上的一条直线(图略) 答案:(1)让尽量多的点在线上的一条直线(图略) :(1)让尽量多的点在线上的一条直线

(2)正比 25.5~26.2 18.8~19.2 (2)正比 25.5 26.2 18.8 19.2

5.(2010·浙江理综) 5.(2010·浙江理综)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中,甲?乙两位同 浙江理综 探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中, 学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数, 学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端依次逐个挂上
2 ),并记录绳下端的坐标 钩码( kg,取 钩码(每个钩码的质量均为 m=0.1 kg,取 g=10 m/s ),并记录绳下端的坐标 X 加 i(下标 i 表示 2

3

挂在绳下端钩码个数),然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标 挂在绳下端钩码个数),然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标 X 减 i,绳下端坐标的平均 ),然后逐个拿下钩码 的数据如下表: 值 Xi=(X 加 i+X 减 i)/2 的数据如下表:

挂在橡皮绳下端的钩码个数

橡皮绳下端的坐标(X 橡皮绳下端的坐标(Xi/mm) 甲 乙 216.5 232.0 246.5 264.2 281.3 301.0

1 2 3 4 5 6

216.5 246.7 284.0 335.0 394.5 462.0

(1)同一橡皮绳的 ________X 大于或小于). (1)同一橡皮绳的 X 加 i________X 减 i(大于或小于).

(2)________同学的数据更符合实验要求 甲或乙). (2)________同学的数据更符合实验要求(甲或乙). ________同学的数据更符合实验要求(

(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数 (3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数 k(N/m).

答案:(1)小于 (2)乙 答案:(1)小于 (2)乙 :(1)

(3)由所给数据得改变量如下表所示 (3)由所给数据得改变量如下表所示

挂在橡皮绳下端的钩码个数

改变量(Xi-X1)/mm 改变量(X 甲 乙

1 2 3 4 5 6 30.2 67.5 118.5 178.0 245.5 15.5 30.0 47.7 64.8 84.5

由上表作图得

4

=57~70(N/m) 由图可得 k 乙=57 70(N/m)



对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内. 对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内.

5


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