文档介绍：第4讲实验:探究弹力和弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则
★一、考情直播
考纲内容
能力要求
考向定位
;
,要求得到弹力与伸长量的定量关系,掌握利用图象法处理数据;验证力的平行四边形定则则要求同学们掌握等效替代的思想.
这两个实验相对来说,难度不是太大,广东近几年高考少有涉及,但全国高考常有考查,理科综合对物理科难度有所降低,对这两个实验考查的机会将会增大,同学要加以注意.
.
实验目的
1 .探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系.
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重力大小相等.
,建立坐标系,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伸长量间的关系..
实验器材
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板.
实验步骤:
,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,并用检查刻度尺是否竖直.
L0 .
,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度 Ll.
,记下弹簧下端挂 2 个、 3 个、 4 个……钩码时,弹簧下端所对应的刻度 L2 :、 L 3:、 L4 ……,并将所得数据记录在表格中.
5 .用 xn=Ln- L 0计算出弹簧挂 1 个、 2 个、 3 个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值 g ,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填人表格.
数据处理:
,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
:描点时要留下痕迹;
: 让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
.
【例题1】(2009年中山一中),然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=10m/s2)
砝码质量
m/102g
0
标尺刻度
x/10-2m
1
2
3
4
5
6
7
0
8
x/10-2m
15
20
25
30
35
40
45
50
55
m/102g
(1)、根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.
(2)、根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 N/m..
1
2
3
4
5
6
7
0
8
x/10-2m
15
20
25
30
35
40
45
50
55
m/102g
【解析】⑴在坐标系上描下各点,可以看出,在0∽,弹簧的弹力与伸长量是成正比的,当弹力大于5N后,弹力与伸长量已经不是正比关系了,实际上已经超出弹簧的弹性限度了.
(2)由可得k=25N/
0-5,25.
【规律总结】本题考查弹力和弹簧伸长量之间的关系,重点考查数据处理和作图,本题很容易把弹力和伸长量之间的关系画成一条直线,实际上没有注意到弹力大于5N后,弹簧已经超出其弹性限度了,故后面一截应为平滑的曲线.
考点二验证平行四边形定则
实验目的
验证平行四边形定则
实验器材
①  方木板一块②测力计两个③细绳两段④橡皮条一段⑤白纸⑥铅笔⑦刻度尺⑧量角器⑨图钉
实验原理
利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则.
实验步骤
(1)把橡皮条的一端固定在板上的A点.
(2)用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如图2-1