1、走向高考 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,物体间的相互作用,第二章,第一部分 同步复习讲练,第4讲 实验(一)探究弹力与弹簧伸长量的关系 实验(二)验证力的平行四边形定则,第二章,考 点 体 验,题 型 突 破,学科特色素养,课 时 作 业,2,3,4,1,实验目的 1探究弹力与弹簧伸长的定量关系。 2学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。 实验原理 1如图所示，弹簧在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相等。,探究弹力与弹簧伸长量的关系,2用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹
2、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，根据实验所得的图象，就可探知弹力大小与伸长量的关系。 实验器材 轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，重锤线，坐标纸，三角板。,实验步骤1如图所示，将铁架台放于桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上，并用重锤线检查刻度尺是否竖直。2记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0。,3在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1。,注意事项 1实验过程中，注意拉力不要超过弹簧弹性限度。测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧
3、自然竖直状态去测量。 2强调实验的探索性，即实验前并不知道弹力和弹簧的伸长有什么关系，如果是验证性实验，在坐标纸上描点以后所作直线的根据就是所验证的规律，但这是个探索性实验，实验前并不知道这个规律，所以描点以后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拟合这些点。,3做出直线之后，要用初中学过的正比例函数(一次函数)的知识写出直线所代表函数解析式，即写出Fkx。然后选定一组F和x，从而确定k的值。但这个实验的重点在于它的探索性，比例系数的精确度不是重点。 4要认识系数k的物理意义，即在伸长量一定时k越大弹力也越大，它反映了弹簧的“劲度”。 5使用弹簧的伸长数据时应采用(l
4、l0)，即弹簧长度变化量。如果实验中不用弹簧的伸长而用弹簧的总长，得到的不是正比例函数。,误差分析 1本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差。 2弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响。 3为了减小误差，要尽量多测几组数据。,实验目的 验证力的合成的平行四边形定则。 实验原理 当两个力共同作用使橡皮条伸长到结点O，一个力作用也使橡皮条伸长到结点O时，这一个力就是前两个力的合力。 实验器材 方木板一块，弹簧秤两个，白纸，橡皮条一段，细绳套两个，图钉(若干)，三角板，刻度尺，铅笔。,验证力的平行四边形定则,实验步骤 1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2用图钉把橡皮条一端固定在板
5、上的A点，用两条细绳套系在橡皮条的另一端。 3用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)。,注意事项 1弹簧秤是根据弹簧形变和外力成正比的原理制成的测量力的仪器。使用前要检查零点，观察测量范围、单位和最小分度值，并弄清测量时应读到的位数，通常估读到最小分度值的下一位。测量时要防止摩擦，注意不要超过测量范围。 2如果使用两个弹簧秤进行实验，在实验中除了应首先检查零点外，还需把两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌上反向拉动，看它们的示数是否总是相同。如果相同，则实验时就可以同时使用这两个弹簧秤读数；如果不相同，则应只用其中一个弹簧秤进行读数(每个
6、分力或合力都用这个弹簧秤读数)。,3本实验操作时应使橡皮条、细绳、弹簧秤都与木板平行，以保证它们都在同一个平面上。 4要使F与F1和F2的共同作用等效，实验时必须保证橡皮条与细绳的结点前后两次停留在同一位置。 5这个实验由于仪器和作图等各种原因会产生一定的误差，即用作图法得出的合力F与F不完全一致。如果相对误差在5%以下，则可认为实验是成功的。这里的相对误差是指F与F的差值与F的比。 6作图时，应先定出力的单位长度，并将此单位长度标注在图上。,7为使橡皮条有明显的伸长，两测力计应有较大的示数，同时合力不至于过小或过大，两测力计所拉线之间的夹角一般在60120之间较为合适。 8画力的图示时，应选
7、定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外，要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。,命题规律 根据实验结果总结出弹力和弹簧伸长的关系，Fkx。实验中注意事项的考查。,探究弹力和弹簧伸长量的关系,(1)将表中数据补充完整：_，_。,(2)以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1/kn图象。,命题规律 该考点常以选择题或填空题在实验题中出现，常以考查实验的基本原理和实验步骤为主。,验证“力的平行四边形定则”的实验探究,(2014江南十校联考)(1)在“验证二力合成的平行四边形的定则”实验中，我们需要对使用的两只弹簧测力计进行校对，看两只弹簧测力计是否完全相同，
8、校对的方法是( ) A看两只弹簧测力计的外形是否一样，是否由同一厂家生产 B把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同 C把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动，看两者示数是否相同 D把两只弹簧测力计的钩子互钩着，任意地拉动，看两者示数是否完全相同,(2)画平行四边形时，夹角大的画出的平行四边形就会准些，但不是夹角越大越好，夹角越大可能使合力越小，作图法求得的合力误差会较大，A错误；数据处理时我们需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响，但是并非越大越好，如果太大可能导致合力太大，只用一只弹簧测力计拉时，量程不够，B错误；弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响，只要弹簧不与外壳摩擦即可，C错误；在白纸中作图时，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，再者由于摩擦测得的力的大小也不准，故为了减小因摩擦造成的误差，应使各力尽量与木板面平行，D正确。 答案 (1)B (2)D,答案 (1)BCD (2)标记结点O的位置及OA、OB、OC三段绳子的方向,
