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 微点4 实验：探究弹簧弹力与形变的关系 教科版必修第一册.docx

1、微点4实验：探究弹簧弹力与形变的关系1.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：(1)小华选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图像，根据图像，可计算出两个弹簧的劲度系数分别为k甲_N/m，k乙_N/m(结果取3位有效数字).(2)从图像上看，图像上端为曲线，说明该同学没能完全按实验要求做，图像上端成为曲线是因为_，若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_(选填“甲”或“乙”).2橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即Fkx.用如图甲所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值下面表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录拉力F/N51

2、0152025伸长量x/cm1.63.24.76.48.0(1)请在图乙所示的坐标系中作出F x图像(2)由图像可求出该橡皮筋的劲度系数k_N/m.32022福州高一上期中如图甲所示，某位同学用铁架台、弹簧和多个未知质量但质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系(1)为完成该实验，设计的实验步骤如下：A以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0，测量出一个钩码的重力；C将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4

3、个钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式，首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F解释函数表达式中常数的物理意义；G整理仪器请你将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_(2)图乙是另一位同学实验后得到的弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m(结果保留三位有效数字)，图线不过原点的原因是_(3)若实验开始时将图甲中的指针从P位置往下挪到Q，其余实验步骤不变且操作正确，则测量得到弹簧的劲度系数将_(填“变大”“不变”或“变小”).4在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实

4、验中(1)某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图甲所示下列表述正确的是_Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比(2)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的对应数据，其对应点在图乙上标出，请作出m l的关系图线弹簧的原长为_m，弹簧的劲度系数为_N/m(结果保留3位有效数字，g取10 m/s2).(3)若悬挂的钩码的质量比所标数值小些，则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏_52022常州高一月考在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中，第一组

5、同学设计了如图1所示的实验装置在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中测量次序123456弹簧弹力F/N00.51.01.52.02.5弹簧的总长度L/cm13.0015.0517.1019.0021.0023.00弹簧伸长的长度x/cm02.054.106.008.0010.00(1)在图2所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出

6、来，并作出F x图线；(2)根据(1)所得的F x图线可知，下列说法正确的是_(选填选项前的字母).A弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比C该弹簧的劲度系数为25 N/mD该弹簧的劲度系数为0.25 N/m(3)第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验他们得到的F x图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得).下列图线最符合实际的是_微点4实验：探究弹簧弹力与形变的关系过基础1答案：(1)66.7200(2)弹力过大超过了弹簧弹性限度甲解析：(1)弹簧甲的劲度系数k甲 N/m66.7 N/m，弹簧乙的劲度系数k乙 N/m200 N/m.

7、(2)题给图像向上弯曲的原因是弹力过大，超过了弹簧弹性限度甲的劲度系数较小，因此其精度高，所以应选弹簧甲2答案：(1)见解析图(2)312.5解析：由胡克定律Fkx知，F x图像的斜率等于该橡皮筋的劲度系数，k312.5 N/m.3答案：(1)CBDAEFG(2)200弹簧自身存在重力(3)不变解析：(1)实验中要先组装器材，即C、B，然后进行实验，即D，再进行数据处理，写出并解释表达式，最后整理仪器，即A、E、F、G，所以先后顺序为CBDAEFG.(2)题图乙中图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则k N/m200 N/m；图线不过原点表示没有挂钩码时弹簧存在形变量，说明弹簧自身存在重力(3)将指

8、针从P位置往下挪到Q，只是在测量弹簧的原长时原长偏大，挂上钩码后，弹簧的长度依然没有改变，故没有影响，所以测量得到弹簧的劲度系数不变4答案：(1)B(2)图线如图所示0.0860.266(0.2560.272均正确)(3)大解析：(1)题图甲中图线的横截距表示弹簧原长，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以a的原长比b的短，a的劲度系数比b的大，由于图线没有通过原点，所以弹簧的长度和弹力不成正比故选B.(2)不挂钩码时，即m0时，对应的l就是弹簧的原长，可知原长为0.086 m由胡克定律Fkx得k，代入数据得k0.266 N/m.(3)因钩码所标数值比实际质量大，且所用钩码越多，偏差越大，因此所作出的m l图线比实际情况下的图线斜率偏大，导致测得的劲度系数偏大5答案：(1)见解析(2)BC(3)C解析：(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图像如图所示(2)由图示F x图像可知：弹簧的弹力F与伸长量x的图像是过原点的一条倾斜直线，F与x成正比，故A错误，B正确；由胡克定律Fkx可知，该弹簧的劲度系数为k，由图示F x图像可知，弹簧的劲度系数为k N/m25 N/m，故C正确，D错误(3)弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图像平行，由图示图线可知，C正确，A、B、D错误