2012屆高考物理實(shí)驗(yàn)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系復(fù)習(xí)教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1. (2010年高考福建卷第19題).(2)(6分)某實(shí)驗(yàn)小組研究橡皮筋伸長(zhǎng)與所受拉力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí),將原長(zhǎng)約200mm的橡皮筋上端固定,在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質(zhì)量均為20g),每增掛一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的橡皮筋伸長(zhǎng)量;當(dāng)掛上10只鉤碼后,再逐一把鉤碼取下,每取下一只鉤碼,也記下對(duì)應(yīng)的橡皮筋伸長(zhǎng)量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時(shí)的橡皮筋伸長(zhǎng)量 l與拉力F關(guān)系的圖像如圖所示。從圖像中可以得出_______。(填選項(xiàng)前的字母)
A.增掛鉤碼時(shí) l與F成正比,而減掛鉤碼時(shí) l與F不成正比
B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí),增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量比減掛鉤碼時(shí)的大
C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時(shí),增掛鉤碼時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量與減掛鉤碼時(shí)的相等
D.增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過(guò)多,導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度
答案:D
【解析】(2)本題屬于中等題,解題的關(guān)鍵在于弄清問(wèn)什么兩條圖像會(huì)錯(cuò)開(kāi)。實(shí)驗(yàn)中由于增掛鉤碼時(shí)所掛鉤碼數(shù)過(guò)多,導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度,彈簧無(wú)法及時(shí)恢復(fù)原長(zhǎng),兩條圖像才會(huì)出現(xiàn)差異。
2. (2010年高考浙江卷第21.Ⅰ題)(10分)在“探究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧,為測(cè)量橡皮繩的勁度系數(shù),他們?cè)谙鹌だK下端面依次逐個(gè)掛下鉤友(每個(gè)鉤友的質(zhì)量均為m=0.jkg,取g=10m/s2),并記錄繩下端的坐標(biāo)X加(下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤友個(gè)數(shù))。然后逐個(gè)拿下鉤友,同樣記錄繩下端面的坐標(biāo)X減,繩下端面坐標(biāo)的值Xi=(X加+X減)/2的數(shù)據(jù)如下表:
掛在橡皮繩下端的鉤碼個(gè)數(shù)橡皮繩下端的坐標(biāo)(X/mm)
甲乙
1216.5216.5
2246.7232.
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮繩的X加 X減(大于或小于);
(2) 同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求(甲或乙);
(3)選擇一級(jí)數(shù)據(jù)用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數(shù)k(N/m);
(4)為了更好的測(cè)量勁度系數(shù),在選用鉤碼時(shí)需考慮的因素有哪些?
答案:(1)小于 (2)乙
(3)由所給數(shù)據(jù)的該變量如下表所示
掛在橡皮繩下端的
勾碼個(gè)數(shù)改變量(Xn-X1)/mm
甲乙
1
230.215.5
367.530.0
4118.547.7
5178.064.8
6245.584.5
由上表作圖得
由圖可得 k乙=57-70(N/m)

對(duì)于甲同學(xué)的數(shù)據(jù),因?yàn)橹挥星皫讉(gè)數(shù)據(jù)可認(rèn)為在彈性范圍內(nèi),由圖中切線的斜率得,
k甲=25-34(N/m)
(4)盡可能使伸長(zhǎng)量在彈性范圍內(nèi),同時(shí)有足夠大的伸長(zhǎng)量,以減小長(zhǎng)度測(cè)量的誤差。
3. 2008年北京第22.⑵題: 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系
某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上.當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L0,彈簧下端掛一個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L7.
①下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值,其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤,它們的代表符號(hào)分別是 和 .
測(cè)量記錄表:
代表符號(hào)L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.1
②實(shí)驗(yàn)中,L3和L2兩個(gè)值還沒(méi)有測(cè)定,請(qǐng)你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入記錄表中.
③為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計(jì)算出了三個(gè)差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.
請(qǐng)你給出第四個(gè)差值:d4= = cm.
④根據(jù)以上差值,可以求出每增加50 g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為:ΔL= ,代入數(shù)據(jù)解得ΔL= cm.
⑤計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k= N/m.(g取9.8 m/s2)
3. 【答案】
⑵①L5; L6 因?yàn)樗鼈冏x數(shù)的位數(shù)少。
②6.85(6.84~6.86); 14.05(14.04~14.06)
③L7-L3;7.20(7.18~7.22)
④ ;1.75
⑤28
4. 測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù)
2009高考 四川22.(1)在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度的比值,叫做彈簧的勁度系數(shù)。為了測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù),某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):如圖所示,將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好,水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與金屬桿連接并保持絕緣。在金屬桿滑動(dòng)的過(guò)程中,彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),通過(guò)減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈的形變較大時(shí)讀數(shù)等方法,使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。
請(qǐng)你按要求幫助該同學(xué)解決實(shí)驗(yàn)所涉及的兩個(gè)問(wèn)題。
①幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。請(qǐng)你用低壓直流電源( )、滑動(dòng)變阻器( )、電流表( )、開(kāi)關(guān)( )設(shè)計(jì)一電路圖,畫(huà)在圖中虛線框內(nèi),并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端。
②若已知導(dǎo)軌間的距離為d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),使金屬桿隨擋板緩慢移動(dòng),當(dāng)移開(kāi)擋板且金屬桿靜止時(shí),測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),測(cè)出彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x1;改變滑動(dòng)變阻器的阻值,再次讓金屬桿靜止時(shí),測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I2,彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x2,則彈簧的勁度系數(shù)k=__________.
【答案與解析】
(1)①設(shè)計(jì)的電路如圖。(只要電路能正常工作且電流表測(cè)量的是通過(guò)ab的電流,電路設(shè)計(jì)就算正確。)(3分)
② (3分)
5. 2005江蘇省物理卷第11題(10分)某同學(xué)用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn).他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,然后在彈簧下端掛上砝碼,并逐個(gè)增加砝碼,測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,所得數(shù)據(jù)列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
砝碼質(zhì)量
m/10 g
01.002.003.004.005.006.007.00
標(biāo)尺刻度
x/10 m
15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50
(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在答題卡的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度底與砝碼質(zhì)量 的關(guān)系曲線.
(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷,在 范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿(mǎn)足胡克定律.這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為 N/m.
05江蘇省11.【答案】1.(1)
(2) 25.0
6. ①某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,方案如圖所示.他想用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力,為減小這種做法帶來(lái)的誤差,實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是:
a
b
②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)。距離如圖。則打B點(diǎn)時(shí)的速度為 ;要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系,測(cè)得位移和速度后,還要測(cè)出的物理量有
答案:① a 平衡摩擦力 2分
b 鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車(chē)的總重力 2分
(或者:鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量;答m鉤《M車(chē) 同樣給分)
② 2分


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