2025高考物理总复习探究弹簧弹力与形变量的关系　实验三：探究两个互成角度的力的合成规律.pptxVIP

;;;;1.实验原理

(1)如图所示，弹簧下端悬挂钩码时会伸长，平衡时

弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小。

(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，

建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横

坐标表示弹簧的，在坐标系中描出实验所

测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可得出弹力大小与形变量间的关系。;2.实验器材

铁架台、、刻度尺、、坐标纸等。

3.实验步骤

(1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，

用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长。

(2)如图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，得出弹簧的伸长量x1，将这些数据填入自己设计的表格中。;(3)改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x2、x3、x4、x5。;4.数据处理

(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图。用平滑的曲线(包括直线)连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。

(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式。首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数。

(3)得出弹力和弹簧形变量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义。;5.注意事项

(1)不要超过弹簧的弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过度拉伸，超过弹簧的弹性限度。

(2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。

(3)观察所描点的走向：本实验是探究型实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。

(4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。;例1(2024·江苏常州市联盟校调研改编)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系。

(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_______。;(2)实验中需要测量的物理量有：________________

_______________________。;(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧形变量x的F－x图线，由

此可求出弹簧的劲度系数为_____N/m。图线不过原

点是由于___________________。;(4)为完成该实验，设计实验步骤如下：

A.以弹簧形变量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组

(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来

B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0

C.将铁架台固定在桌子上，并将弹簧的一端系在横梁上，

在弹簧附近竖直固定一把刻度尺

D.依次在弹簧下端挂上1个、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;E.以弹簧形变量为自变量，写出弹力与形变量的关系式，

首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数

F.解释表达式中常数的物理意义

G.整理仪器

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：__________。;例2在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码挂在绳子的下端，测量相应的数据，通过描点法作出F－l(F为弹簧的拉力，l为弹簧的长度)图像，如图乙所示。;(1)下列说法中正确的是_____。(填正确答案标号)

A.每次增加的钩码数量必须相等

B.通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比

C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态

D.用几个不同的弹簧，分

别测出几组拉力与弹簧

伸长量，会得出拉力与

弹簧伸长量之比相等;每次增加的钩码数量不需要相等，故A错误；

通过实验可知，在弹性

限度内，弹力与弹簧的

伸长量成正比，故B错误；

用悬挂钩码的方式给弹簧

施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态，使弹簧所受拉力的大小等于钩码的重力，故C正确；;不同弹簧的弹力与伸长量之比，即弹簧的劲度系数k不一定相等，故D错误。;在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比，图像在A1处弯曲是因为超过了弹簧的弹性限度。;将弹簧水平放置，避免了弹簧自身重力对实验的影响。;实验三：探究两个互成角度的力的合成规律;1.实验原理

如图所示，分别用一个力F、互成角度的两个力F1、F2，使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O，即伸长量相同，根据合力的定义，F为F1和F2的合力，作出力F及F1、F2