2023版新教材高中物理 第一部分 课时分层训练 第三章 相互作用 专项2 实验创新 教科版必修第一册.docx

1、 2实验创新1.某同学用图甲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，记录所挂钩码的重力和对应的h；(2)根据实验记录数据作出h随弹簧弹力F变化的图线如图乙所示，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1位).2某同学在做“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验时，利用了以下装置：一轻弹簧一端固定于某一深度为h0.25 m且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另

2、一端位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F l图线如图乙所示由图乙可得弹簧的劲度系数为_N/m，弹簧的原长l0_m3某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测量弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L2；挂七

3、个50 g的钩码时，指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是_和_代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据图将这两个测量值填入上表中(3)为了充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1L4L06.90 cm，d2L5L16.90 cm，d3L6L27.00 cm.请你给出第四个差值：d4_cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g钩码时弹簧的平均伸长量L.L用d

4、1、d2、d3、d4表示的式子为L_，代入数据解得L_cm.(5)计算弹簧的劲度系数k_N/m.(g取9.8 m/s2)专项2实验创新提能力1答案：(1)静止(2)120.031.3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，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F0时，h0120.0 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Fkh，即图像斜率绝对值的倒数表示弹簧劲度系数，则有k N/m31.3 N/m.2答案：1000.15解析：根据胡克定律，结合图像有k N/m100 N/m；根据图像可知，当力为10 N时伸长量为x10.1 m，故弹簧的原长l0hx10.15 m3答案：(1)L5L6(2)6.8514.05(3)L7L37.20(4)1.75(5)28解析：(1)L5、L6两组数据在读数时均没有估读(2)根据表格已知读数，刻度尺上端的刻度数小，因而L36.85 cm，L714.05 cm.(3)题中三组数据在求多挂4个钩码时的长度差，故d4L7L3(14.056.85)cm7.20 cm.(4)每增加4个钩码弹簧的平均伸长量 L1，则每增加1个钩码，弹簧的平均伸长量L，代入数据求得L1.75 cm.(5)由(3)(4)可知mgkL，得k N/m28 N/m.