1、三环中学 2011 届 高三物理复习学案 学案 NO.013 时间：2010、9 编制：刘振棋 班级 _ 姓名_ 教师评价_1第二章：力与物体平衡复习6.实验：验证平行四边形法则探究弹簧弹力与伸长量关系【预习目标】1、知道实验原理、操作步骤以及注意事项。2、知道探究弹簧弹力与伸长量关系实验原理、操作步骤以及注意事项。【考点与例题分析】点 1：验证力的平行四边形法则1、原理与操作步骤：2、本实验中如何体现合力与分力具有相同效果的？3、注意事项使用弹簧秤前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处. 再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起，向相反方向拉，如果两个示数
2、相同方可使用.实验中的两只细绳套不要太短.在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.在使用弹簧秤拉力时，拉力应沿弹簧秤的轴线方向. 弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内. 要防止弹簧秤卡壳，防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦.在同一实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些.【例 1】图是两位同学在互成角度的两个共点力的合成实验中得到的实验结果，若用 F 表示两个分力 F1、F 2 的合力，用 F表示 F1、F 2 的等效力，可以判断 （填“甲”或“乙” ）同学的实验结果是尊重事实的.【例 2】在“验证力的平行四边形定则”实验中，
3、为减小实验误差，下列措施可行的有： （ ）A选弹性很好的橡皮条B描点作图时铅笔应尖一些，作图比例尽量大一些C用两个弹簧秤拉时，两弹簧秤的示数尽量大些D用两个弹簧秤拉时，细绳套间的夹角越大越好考点 2：探究弹簧弹力与伸长量关系1、原理与操作步骤：2、本实验的数据处理.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.连接各点, 得出弹力 F 随弹簧伸长量 x 变化的图线.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.得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.3、注意事项.所挂钩码不要过重,以
4、免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.要注意观察,适可而止.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点的间距尽可能大,这样作出的图线更精确.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,以免增大误差.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.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 3】某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,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=9.8 m/s2) 砝码质量m/102
5、g0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00标尺刻度x/10-2 m15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50（1)根据所测数据,在图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_范围内 ,弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧劲度系数为_N/m. 【例 4】用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处 理前相比会发生很多变化.如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得很低，熔点会大大地降低,甚至有特殊的磁性质.现有一纳米合金丝,欲测出
6、其伸长量 x 与所受到的拉力 F、长度 L、截面直径 D 的关系.学 案 装 订 线 内 不 要 答 题三环中学 2011 届 高三物理复习学案 学案 NO.013 时间：2010、9 编制：刘振棋 班级 _ 姓名_ 教师评价_2(1)测量上述物理量需要的主要器材是:_、_、_等.(2)若实验中测量的数据如下表,根据这些数据请写出 x 与 F、L、D 间的关系式：x=_.(若用到比例系数,可用 k 表示) 长度L/cm拉力 F/N伸长量 x/cm直径 D/mm50.00 100.0 200.05.00 0.040 0.20 0.40 0.8010.00 0.040 0.40 0.80 1.60
7、5.00 0.080 0.10 0.20 0.40(3)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是 _(只需写出一种).(4)若有一根合金丝的长度为 20 cm,截面直径为 0.200 mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为_N.【课后作业】1在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图实 3-3） 。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A两根细绳必须等长。B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。C在使用弹簧
8、秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。其中正确的是_C_。 （填入相应的字母） 2如图在“探究互成角度的两个力的合力”实验中，若先用互成锐角的两个力 F1 和 F2 把橡皮条结点拉到位置 O，然后保持读数是F2 的弹簧测力计的示数不变而逐渐增大 角，在此过程中，若要保持 O 点位置不动，则另一个弹簧测力计拉力的大小 F1 和方向与原来相比，可能发生怎样的变化？ A AF 1 一直变大，角 先变大后变小BF 1 一直变大，角 先变小后变大CF 1 一直变小，角 先变大后变小DF 1 一直变小，角 先变小后变大 3在“验证力的平行四边形定则”实验时，只用一个弹簧测力计也可以完成这个实验。下面几种用一个
9、弹簧测力计完成这个实验的做法正确的是：A把两条细线中的一条与弹簧测力计连接，然后同时拉着两条细线，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，读出弹簧测力计数值，即 F1 和 F2 的值B把两条细线中的一条与弹簧测力计连接，然后同时拉着两条细线，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，读出弹簧测力计数值为 F1，放回橡皮条，再将弹簧测力计连接到另一条细线上，同时拉着两条细线，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，读出弹簧测力计数值为 F2C用弹簧测力计连接一条细线拉橡皮条，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，读出弹簧测力计数值 F1 后，再换另一条细线与弹簧测力计拉橡皮条，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，读出弹簧测力计数值
10、 F2D把两条细线中的一条与弹簧测力计连接，然后同时拉着两条细线，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，记下两条细线的方向和弹簧测力计读数 F1，放回橡皮条，再将弹簧测力计连接到另一条细线上，再同时拉着两条细线，使橡皮条结点伸长到 O 点位置，并使两条细线位于记下来的方向上，读出弹簧测力计数值为 F24.用一个支架、一根弹簧、一把直尺和一个已知质量的钩码,来测定某个不太重的物体有多重,该怎么做?5.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长 l0,再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度l,把 l-l0 作为弹簧的伸长量 x.
11、这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的哪一个 ( )6.某同学在研究学习中,利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂在某一深度为h=25.0 cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以与弹簧的下端接触),如图 甲所示. 如果本实验的长度测量工具只能测出筒的下端弹簧的长度 L.现要测出弹簧的原长 L0 和弹簧的劲度系数,该同学通过改变 L 而测出对应的弹力 F,作出F-L 变化的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为 _N/m,弹簧的原长L0=_cm. 三环中学 2011 届 高三物理复习学案 学案 NO.013 时间：2010、9 编制：刘振棋 班级 _ 姓名_ 教师评价_3(1)弹簧测力 计刻度尺 螺旋测微器(3)控制变量法 (4)62.5解析 (1)将弹簧上端固定在支架上,下端挂上钩码(质量已知为 m),测出弹簧伸长 x.(2)将钩码取下换上待测物体,测出弹簧伸长 x.(3)待测物体的重力
