2024年高考物理一轮复习第二章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第二章实验二探究弹力和弹簧伸长的关系课件，共22页。PPT课件主要包含了基本原理与操作，注意事项，及单位，误差分析，考点实验原理与操作，图S2-1，保留2位小数，mgk，图S2-2，图S2-3等内容，欢迎下载使用。
1.安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧.
2.不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以
免超过弹簧的弹性限度.
3.尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数
4.观察所描点的走向：不要画折线.
5.统一单位：记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系
1.钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确会带来误差.2.画图时描点及连线不准确也会带来误差.
【典题 1】(2022 年广东二模)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 S2-1所示的方式连接起来，在弹性限度内，将质量为 50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针 A、B 的示数 LA、LB 见下表，g 取 9.80 m/s2.
(1)通过对比表中的数据可知，弹簧Ⅰ的劲度系数________(填
“大于”“小于”或“等于”)弹簧Ⅱ的劲度系数.
(2)利用表中的数据计算出弹簧Ⅰ的原长为________cm(结果
(3)挂上一个钩码，待弹簧静止后，弹簧Ⅰ、Ⅱ的伸长量之和为________cm，由此可知，若将弹簧Ⅰ和Ⅱ串联起来视为一个弹簧，其等效劲度系数等于________N/m(结果保留 3 位有效数字).
解析：(1)挂上第二个钩码后，弹簧Ⅰ伸长量ΔxA＝19.77 cm－15.76 cm ＝4.01 cm ，弹簧Ⅱ伸长量ΔxB ＝35.76 cm －29.96 cm －ΔxA＝1.79 cm，根据胡克定律，弹簧Ⅰ的劲度系数小于弹簧Ⅱ的劲度系数.
(2)设弹簧Ⅰ的原长为 L0，则 L0＋
＝15.76 cm，L0＋
27.76 cm，联立得 L0＝11.76 cm.
(3)挂上一个钩码，待弹簧静止后，弹簧Ⅰ、Ⅱ的伸长量之和为Δx＝35.76 cm－29.96 cm＝5.80 cm.由此可知，若将弹簧Ⅰ和Ⅱ
答案：(1)小于 (2)11.76 (3)5.80 8.45
【典题 2】(2022 年湖南卷)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图 S2-2 所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量.主要实验步骤如下：
(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为 6.05 g.
(2)将硬币以 5 枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡
皮筋的长度 l，记录数据如下表：
(3)根据表中数据在图 S2-3 甲上描点，绘制图线.
(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图乙所示，此时橡皮筋的长度为________cm.(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为________g(结果保
留 3 位有效数字).
解析：(3)根据表格标点连线如图 D17 所示.
(4)由图可知刻度尺的分度值为 1 mm，故读数 l＝15.35 cm.(5)设橡皮筋的劲度系数为 k，原长为 x0，则 n1mg＝k(x1－x0)，
n2mg＝k(x2－x0)
答案：(3)如图 D17 所示. (4)15.35 (5)127
【迁移拓展】(2020 年广东广州模拟)某同学用图 S2-4 所示装置探究弹力和弹簧伸长的关系.弹簧的上端固定在铁架台支架上，弹簧的下端固定一水平纸片(弹簧和纸片重力均忽略不计)，激光测距仪可测量地面至水平纸片的竖直距离 h.(1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧__________时，记录所挂钩码
(2)根据实验记录数据作出 h 随弹簧弹力 F 变化的图线如图S2-5 所示，可得未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离 h0 ＝______cm，弹簧的劲度系数 k＝________ N/m.(结果都保留到小数点后一位)
(120.0－110.0)×10－2
解析：(1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧静止时，此时弹力与重力大小相等，记录所挂钩码的重力和对应的 h.(2)由图可知，当 F＝0 时 h0＝120.0 cm，即为未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离，由胡克定律可得ΔF＝kΔh，即图像斜率绝
对值的倒数表示弹簧劲度系数，则有 k＝
＝31.3 N/m.答案：静止 120.0 31.3