- 1、本文档共11页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
高一物理多维度导学与分层专练
专题12探究弹簧弹力与形变量的关系
导练目标
导练内容
目标1
教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理
目标2
新高考的改进创新实验
【知识导学与典例导练】
教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理
1.实验目的:探究弹簧弹力与形变量的定量关系。
2.实验器材
弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸。
3.实验原理:
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伸长量x,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,就可探知弹力大小与弹簧伸长量间的关系。
4.数据处理:
(1)以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,建立坐标系,选取合适的单位,用描点法作图。用平滑的曲线连接各点,得到弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图像。
(2)以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数。首先尝试一次函数,如果不行,则考虑二次函数等。
(3)得出弹力和弹簧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。
5.误差分析:
(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确以及画图时描点连线不准确等都会引起实验误差。
(2)悬挂钩码数量过多,导致弹簧的形变量超出其弹性限度,不再符合胡克定律(F=kx),故图像发生弯曲。
(3)水平放置弹簧测量其原长,由于弹簧有自重,将其悬挂起来后会有一定的伸长量,故图像横轴截距不为零。
【例1】某学习小组用如图甲所示的装置来“探究弹簧弹力与形变量的关系”,主要步骤如下:
(1)把弹簧平放在水平桌面上,测出弹簧的原长x0;
(2)测出一个钩码的质量m0;
(3)将该弹簧悬吊在铁架台上让弹簧自然下垂,测出此时弹簧长度l0;
(4)挂上一个钩码,测出此时弹簧长度l1;
(5)之后逐渐增加钩码的个数,并测出弹簧对应的长度分别为li(i为钩码个数);
(6)计算出,用x作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,作出的图线如乙图所示。请根据以上操作、记录和图像回答以下问题:
①你认为m-x图像不过原点的原因是_________;
②已知钩码质量m0=0.20kg,重力加速度g=9.8m/s2,利用图乙求得弹簧劲度系数k=_________N/m(保留两位有效数字);
③m-x图像没过坐标原点,对于测量弹簧的劲度系数_________(选填“有”或“无”)影响;
④将作为横坐标,钩码的总质量作为纵坐标,实验得到图线应是图中的_________。(填写下列四幅图的对应的字母选项)
A.B.C.D.
新高考的改进创新实验
1.实验方案的创新
【例2】2020年12月8日,中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔8848.86米,此次珠峰高度测量使用了重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备。重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统。为测量弹簧劲度系数,探究小组设计了如下实验,实验装置如图1所示,角度传感器固定在可转动的“T”形竖直螺杆上端,可显示螺杆转过的角度。“T”形螺杆中部套有螺母,螺母上固定力传感器。所测弹簧上端挂在力传感器上,下端固定在铁架台底座上,力传感器可显示弹簧弹力大小。“T”形螺杆转动时,力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度随之发生变化。
(1)该探究小组操作步骤如下:
①旋转螺杆使弹簧初始长度等于原长,对应的角度传感器示数调为0;
②旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,记录力传感器示数F及角度传感器示数;
③多次旋转“T”形螺杆,重复步骤②的操作,记录多组对应值;
④用所测数据作出图像,如图2。
(2)若螺杆的螺距(螺杆转动一周杆沿轴线前进的距离)为,则角度传感器示数为时弹簧的伸长量______m。
(3)由图像可知弹力F与弹簧的伸长量_______成正比(填“x”、“”、“”),结合图像算出弹簧的劲度系数______。
2.实验器材的创新
【例3】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,轻质弹簧上端固定一个力传感器固定在铁架台上,如图甲所示,当手向左拉伸弹簧时,轻质弹簧弹力可以从传感器读出,弹簧的长度可以通过左侧的刻度读出。
(1)图甲是在弹簧下端施加拉力后弹簧两端对应刻度数,已知弹簧上端对应的刻度值为,则此时弹簧长度_________。
(2)通过实验,测量出多组数据,并描绘出弹簧长度与弹力的关系图线,如图乙所示,由图像可得该弹簧的劲度系数__________(用图中字母表示)。
(3)图乙中图像段发生弯曲,造成这种现象的主要原因是_________。
3.实验目的的创新
【例4】在探究弹簧形变与弹力的关系时,实验小组把两根轻弹簧I、II按如图所示的方式连接起来,在弹性限
您可能关注的文档
- 专题02 匀变速直线运动基本运动规律公式(教师版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题02 匀变速直线运动基本运动规律公式(学生版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题03 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系和自由落体运动(学生版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题04 竖直上抛运动规律及相遇问题(教师版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题04 竖直上抛运动规律及相遇问题(学生版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题08 摩擦力(学生版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题16 动力学动态分析、动力学图像问题(学生版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 专题18 传送带模型(学生版)新高一物理多维度导学与分层专练.docx
- 工法培训课件.pptx
- 主体工程防水质量责任与落实.docx
- 计及电动汽车移动储能动态电价的微电网优化调度研究及解决方案.pdf
- 浅谈电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置的设计与应用 .pdf
- 浅谈电动汽车公共充电桩布局方案评价方法.pdf
- 浅谈基于弹性响应的电动汽车快充电价定价策略 汽车充电桩有序充电.pdf
- 浅谈光储充一体化社区的有序充电策略及解决方案.pdf
- 晚期肾透明细胞癌系统性治疗中国专家共识(2024版).pptx
- 中国膀胱癌保膀胱治疗多学科诊治协作共识(2022版).pptx
- 成人心血管外科手术体外循环患者血液管理指南.pptx
- 下尿路修复重建移植物应用规范中国专家共识.pptx
- 中国儿童急性非静脉曲张性上消化道出血诊治指南(2024).pptx
文档评论(0)