1、实验二探究弹簧弹力与形变量的关系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据。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及弹簧伸长量的对应关系及单位。1钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。2画图时描点及连线不准确也会带来误差。考点1实验思路与实验操作在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，已有的实验器材是：铁架台、一只长度较长的弹簧和多个已知质量的相同钩码。(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_。(2)为完成该实验，某同学用如图甲
2、所示的装置，设计的操作步骤如下：A. 先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0；B. 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；C. 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；D. 依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、钩码，分别记下钩码静止时弹簧的长度L1、L2、L3、，然后取下钩码，由xLnL0计算出弹簧的伸长量x，并记录在表格内；E. 解释函数表达式中常数的物理意义；F. 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；G. 整理仪器。设计的
3、操作有几个步骤顺序不合理，合理的顺序是：A、B、_、G。(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m。图线不过原点是由于_。【自主解答】解析：(1)根据实验原理可知还需要用刻度尺来测量弹簧原长和形变量。(2)根据完成实验的合理性可知，先后顺序为A、B、D、C、F、E、G。(3)取图像中的(0.5，0)和(3.5，6)两个点，代入Fkx，可得k200 N/m。弹簧自身的重力使得弹簧在不加外力时就有形变量。答案：(1)刻度尺(2)D、C、F、E(3)200弹簧自身受重力，不加外力时就有形变量考点2数据分析与误差分析某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。
4、(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为_cm。(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是_。(填选项前的字母)A. 逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B. 随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_。解答本题应关注以下三点：(1)刻度尺读数时，对有效数字的要求。(2)逐一增挂钩码
5、和随意增减钩码对实验带来的影响。(3)从实验注意事项的角度分析图线弯曲的原因。【自主解答】解析：(1)由题图乙知，读数为14.66 cm，所以弹簧的伸长量l(14.667.73)cm6.93 cm。(2)若随意增减钩码，则作图不方便，还有可能会超出弹簧的弹性限度，所以应逐一增挂钩码，选项A正确。(3)由题图丙知，AB段弹簧的伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码的总重力超出弹簧的弹性限度。答案：(1)6.93(2)A(3)钩码的总重力超出弹簧的弹性限度考点3实验的改进与创新(2019海南高考)某同学利用图甲的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，
6、其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码(实验中，每个钩码的质量均为m50.0 g)。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下：在细绳下端挂上一个钩码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细绳水平且弹簧与细杆没有接触；系统静止后，记录钩码的个数及指针的位置；逐次增加钩码个数，并重复步骤(保持弹簧在弹性限度内)；用n表示钩码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。回答下列问题：(1)根据下表的实验数据在图乙中补齐数据点并作出ln图像。n12345l/cm10.4810.9611.4511.9512.40乙(2)弹簧的劲度系数k可用钩码质量m、重力
7、加速度大小g及ln图线的斜率a表示，表达式为k_。若g取9.80 m/s2，则本实验中k_N/m(结果保留3位有效数字)。【自主解答】解析：(1)作出ln图像如图所示。(2)由胡克定律有nmgk(ll0)，即lnl0，则 a，解得k；由图线可知a m4.5103 m，解得 k N/m109 N/m。答案：(1)见解析图(2)109(107111均可)【核心归纳】创新实验原理及器材实验原理的创新将弹簧水平放置或穿过一根水平光滑的直杆，在水平方向上做实验，消除了弹簧自重的影响实验器材的改进将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与计算机相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，计算机上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图像，分析图像得出结论