高中物理人教版必修第一册3.1 重力与弹力 教案

2019-2020年高中物理第三章实验探究弹力和弹簧伸长的关系教案新人教版必修1                   1.(xx惠州高三调研)某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验.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,挂上砝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,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列所示图线的哪一个( C )解析:由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x≠0,所以选C.2.(xx合肥模拟)如图(甲)所示,一根弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象,如图(乙)所示.则下列判断不正确的是( A )A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变3.(xx德州模拟)某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图(甲)所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度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Fl图象如图(乙)所示,则弹簧的劲度系数为k=    N/m,弹簧的原长l0=    cm. 解析:根据胡克定律F与l的关系式为:F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0),从图象中得到直线的斜率为2N/cm,截距为20N,故弹簧的劲度系数为k=2N/cm=200N/m,由k(h-l0)=20N,可得l0=20cm.答案:200 20 4.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砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8m/s2)(1)作出ml的关系图线;(2)弹簧的劲度系数为    N/m. 解析:(1)根据所描的点画直线即可.(2)在直线上取相距较远的两点,横轴之差Δl为弹簧长度的变化量,纵轴之差Δm为砝码质量的变化量,根据k==0.245N/m.答案:(1)如图所示(2)0.245(0.248~0.262均正确)5.(xx滁州模拟)为了探索弹力和弹簧伸长的关系,某同学选了甲、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图象. (1)从图象上看,该同学没能完全按照实验要求做,从而使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为  . (2)这两根弹簧的劲度系数分别为   N/m和  N/m;若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计,应选弹簧    . (3)从上述数据和图线中分析,请对这个研究课题提出一个有价值的建议.建议: . 解析:(1)在弹性范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性范围,则此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度.(2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k甲=N/m≈66.7N/mk乙=N/m=200N/m.要制作一个精确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时,弹簧的形变量大,故选甲弹簧.(3)建议:实验中钩码不能挂太多,控制在弹性限度内.答案:(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲(3)见解析