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1、实验探究弹力和弹簧伸长的关系实验探究弹力和弹簧伸长的关系科学探究实验科学探究实验解读实验基础解读实验基础感悟解题规律感悟解题规律解读实验基础解读实验基础萃取实验精华萃取实验精华一、数据处理一、数据处理1.1.建立平面直角坐标系建立平面直角坐标系,纵轴表示弹簧弹力纵轴表示弹簧弹力F,F,横轴表示弹簧伸长量横轴表示弹簧伸长量x,x,根据根据表中数据描点表中数据描点,画出画出F F-x x图象图象.2.2.以弹簧伸长量为自变量写出弹力以弹簧伸长量为自变量写出弹力F F与弹簧伸长量与弹簧伸长量x x之间的函数关系之间的函数关系.科学探究实验科学探究实验突破实验核心突破实验核心二、误差分析二、误差分析产
2、生原因产生原因减小方法减小方法偶然偶然误差误差测弹测弹簧簧长长度的度的读读数不准数不准钩码钩码静止静止,眼睛平眼睛平视视描点画描点画图图不准不准点描小些点描小些,画画图时图时点尽可能在点尽可能在线线上上,不在不在线线上的点尽可能分布在上的点尽可能分布在线线两两侧侧系统误差系统误差弹弹簧自重簧自重选轻质弹选轻质弹簧簧三、注意事项三、注意事项1.1.所挂钩码不要过重所挂钩码不要过重,以免弹簧超出它的弹性限度以免弹簧超出它的弹性限度.2.2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀从而使坐标上描的点尽可能稀,这样这样作出的图线更精确作出的图线更精确.3
3、.3.测弹簧长度时测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量.4.4.尽量选用轻质弹簧以减小自身重力的影响尽量选用轻质弹簧以减小自身重力的影响.类型一类型一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维实验操作的考查实验操作的考查【典例典例1 1】(1)(1)在在“探究弹力和弹簧伸长量的关系探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中的实验中,以下说以下说法正确的是法正确的是.A.A.弹簧被拉伸时弹簧被拉伸时,可以超出它的弹性限度可以超出它的弹性限度B.B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于应
4、保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态平衡状态C.C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.D.用几个不同的弹簧用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量得出拉力与伸长量之比相等之比相等解析解析:(1)(1)本实验以一根弹簧为研究对象本实验以一根弹簧为研究对象,在弹性限度内通过增减钩码的在弹性限度内通过增减钩码的数目数目,以改变对弹簧的拉力以改变对弹簧的拉力,来探究弹力与弹簧伸长量的关系来探究弹力与弹簧伸长量的关系,所以选项所以选项B B正确正确,A,C,D,A,C,D错误错误.答案答案:(1)B(1)B(2)(2)某
5、某同同学学做做“探探究究弹弹力力和和弹弹簧簧伸伸长长量量的的关关系系”的的实实验验.他他先先把把弹弹簧簧平平放放在在桌桌面面上上使使其其自自然然伸伸长长,用用直直尺尺测测出出弹弹簧簧的的原原长长l l0 0,再再把把弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂挂起起来来,挂挂上上钩钩码码后后测测出出弹弹簧簧伸伸长长后后的的长长度度l,l,把把l-ll-l0 0作作为为弹弹簧簧的的伸伸长长量量x,x,这这样样操操作作,由于弹簧自身重力的影响由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图象可能是如图所示图线中的最后画出的图象可能是如图所示图线中的 .解析解析:(2)(2)由于弹簧自重的影响由于弹簧自重的影响,当不挂钩码时当不挂钩
6、码时,弹簧伸长量不为零弹簧伸长量不为零.即在图即在图象的横轴上出现截距象的横轴上出现截距,选项选项C C正确正确.答案答案:(2)C(2)C方法总结方法总结 对于实验操作过程设置的题目对于实验操作过程设置的题目,往往会涉及对实验中的误差原往往会涉及对实验中的误差原因、注意事项的理解因、注意事项的理解.类型二类型二【典例典例2 2】(2017(2017浙江省温州高一月考浙江省温州高一月考)图图(甲甲)为为某同学用力某同学用力传传感器去探感器去探究究弹弹簧的簧的弹弹力和伸力和伸长长量的关系的量的关系的实验实验情景情景.用力用力传传感器感器竖竖直向下拉上端固直向下拉上端固定于定于铁铁架台的架台的轻质
7、弹轻质弹簧簧,读读出不同拉力下的出不同拉力下的标标尺刻度尺刻度x x及拉力大小及拉力大小F(F(从从电脑电脑中直接中直接读读出出).).所得数据所得数据记录记录在下列表格中在下列表格中:实验注意事项及数据处理实验注意事项及数据处理拉力大小拉力大小F/NF/N0.450.450.690.690.930.931.141.141.441.441.691.69标标尺刻度尺刻度x/cmx/cm57.0257.0258.0158.0159.0059.0060.0060.0061.0361.0362.0062.00(1)(1)从图从图(乙乙)读出刻度尺上的刻度值为读出刻度尺上的刻度值为 cm;cm;解析解析
8、:(1)(1)由图可知由图可知,刻度尺的最小分度为刻度尺的最小分度为0.1 cm,0.1 cm,故读数为故读数为63.60 cm;63.60 cm;答案答案:(1)63.60(63.55(1)63.60(63.5563.6563.65均可均可)(2)(2)根据所测数据根据所测数据,在图在图(丙丙)坐标纸上作出坐标纸上作出F F与与x x的关系图象的关系图象;解析解析:(2)(2)根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示;答案答案:(2)(2)如图如图(3)(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为由图象求出该弹簧的劲度系数为 N/m,N/m,弹簧的原长弹簧的原长为为cm.(cm.(均保留三位有效数字均保留三位有效数字)解析解析:(3)(3)由胡克定律可知由胡克定律可知,图象的斜率表示劲度系数图象的斜率表示劲度系数,则可知则可知k=N/m k=N/m 24.1 N/m.24.1 N/m.图线与横轴的截距表示当拉力图线与横轴的截距表示当拉力F F为零时为零时,弹簧的长度弹簧的长度,即为弹簧的原长即为弹簧的原长,由图由图可知可知,弹簧原长弹簧原长l l0 0=55.2 cm.=55.2 cm.答案答案:(3)24.1(24.0(3)24.1(24.025.025.0均可均可),55.2(55.0),55.2(55.055.555.5均可均可)