5.根据图象做出结论. [例题1]某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度.然后在弹簧下端挂上砝码.并逐个增加砝码.测出指针所指的标尺刻度.所得数据列表如下:(重力加速度g=10m/s2) 砝码质量 m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 标尺刻度 x/10-2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 (1).根据所测数据.在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线. (2).根据所测得的数据和关系曲线可以判断.在 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为 N/m.. [解析]⑴ 在坐标系上描下各点.可以看出.在0∽5.0N之间.弹簧的弹力与伸长量是成正比的.当弹力大于5N后.弹力与伸长量已经不是正比关系了.实际上已经超出弹簧的弹性限度了. (2)由可得k=25N/m.故答案为 0-5.25. [规律总结]本题考查弹力和弹簧伸长量之间的关系.重点考查数据处理和作图.本题很容易把弹力和伸长量之间的关系画成一条直线.实际上没有注意到弹力大于5N后.弹簧已经超出其弹性限度了.故后面一截应为平滑的曲线. 考点二 验证平行四边形定则 实验目的 验证平行四边形定则 实验器材 ① 方木板一块②测力计两个③细绳两段④橡皮条一段⑤白纸⑥铅笔⑦刻度尺⑧量角器⑨图钉 实验原理 利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则. 实验步骤 (1)把橡皮条的一端固定在板上的A点. (2)用两条细绳结在橡皮条的另一端.通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条.橡皮条伸长.使结点伸长到O点 (3)用铅笔记下O点的位置.画下两条细绳的方向.并记下两个测力计的读数. (4)在纸上按比例作出两个力F1.F2的图示.用平行四边形定则求出合力F. 点拨:作图要用尖铅笔.图的比例要尽量大些.要用严格的几何方定作出平行四边形.图旁要画出表示力的比例线段.且注明每个力的大小和方向. (5)只用一个测力计.通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点.记下测力计的读数和细绳的方向.按同样的比例作出这个力F′的图示.比较F′与用平行四边形定则求得的合力F.比较合力大小是否相等.方向是否相同. (6)改变F1和F2的夹角和大小.再做两次. [例题2]有同学利用如图的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸.固定两个光滑的滑轮A和B.将绳子打一个结点O.每个勾码的重量相等.当系统达到平衡时.根据勾码个数读出三根据绳子的拉力TOA.TOA和TOA.回答下列问题: (1)改变勾码个数.实验能完成的是( ) A.勾码的个数N1=N2=2.N3=4 B.勾码的个数N1=N3=3.N2=4 C.勾码的个数N1=N2=N3=4 D.勾码的个数N1=3.N2=4.N3=5 (2)在拆下勾码和绳子前.最重要的一个步骤是( ) A.标记结点O的位置.并记录OA.OB.OC三段绳子的方向. B.量出OA.OB.OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三根绳子之间的夹角 D.用天平测出勾码的质量 (3)在作图时.你认为下图中图 是正确的. [解析]:(1)A组中N1=N2=2时.只有当两力同向时.其合力才为4.显然是无法完成实验的.其余的三组均可以满足三力平衡, (2)三力的大小可以直接用钩码的个数代替.故无需测出其质量.故只要记下结点O的位置及三力的方向即可, (3)F3显然应该是竖直向下的.F1.F2所做出的平行四边形的对角线因为误差的原因不一定严格的竖直向上和F3平衡. [答案]甲 [规律总结]本题具有一定的新颖性.但基本原理还是一样的.故要求同学理解此实验的原理和数据处理方法. 高考重点热点题型探究 热点 探究弹力与弹簧伸长量之间的关系 [真题1]某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系.并测弹簧的劲度系数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的砝码时.指针指示的刻度数值记作L1,弹簧下端挂两个50 g的砝码时.指针指示的刻度数值记作L2,--,挂七个50 g的砝码时.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 . 测量记录表: 代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1 ②实验中.L3和L2两个值还没有测定.请你根据上图将这两个测量值填入记录表中. ③为充分利用测量数据.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:d1=L4-L0=6.90 cm.d2=L5-L1=6.90 cm.d3=L6-L2=7.00 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砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1.d2.d3.d4表示的式子为:ΔL= .代入数据解得ΔL= cm. ⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2) [解析]①读数时应估读一位.所以其中L5 .L6两个数值在记录时有误, ②根据实验数据规律.可得L3和L7的数据, ③题中三组数据在寻求多挂4个砝码形成的长度差.故d4=L7-L3=cm=7.20cm ④每增加4个砝码弹簧的平均伸长量.则每增加一个砝码弹簧的平均伸长量.代入数据得 ⑤由③④可知.弹力F和弹簧伸长量成正比.即满足.代入数据得 [答案]①L5 L6 ②6.85 14.05 ③ 7.20 ④ 1.75 ⑤28 [名师指引]此题考查了基本仪器的使用.以及基本试验方法的应用.这是高中物理实验的基本能力的考查.值得注意. 新题导练: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图甲所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)

测量次序 1 2 3 4 5 6
弹簧弹力大小F/N 0 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
弹簧总长x/cm 6 7.16 8.34 9.48 10.85 11.75
(1)根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F-x图线.
(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是
表示弹簧的原长
表示弹簧的原长

(3)该弹簧的劲度系数k=
42N/m
42N/m
.(保留两位有效数字)
(4)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,有如下一些步骤
A.在弹簧下端挂上一个钩码,观察指针所指位置,测出弹簧的伸长x1
B.将弹簧固定悬挂在金属横杆上,将刻度尺竖直固定在弹簧旁,观察弹簧指针所指位置,并记下该位置
C.在坐标纸上建立平面直角坐标系,以F为纵坐标、x为横坐标,根据实验数据,选定两坐标轴适当的标度
D.将各组实验数据在平面坐标上进行描点,观察点的分布与走势,用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象
E.将铁架台放在水平实验桌上,将金属横杆水平固定在铁架台上
F.给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码…,分别观察指针所指的位置,测出对应的伸长x2、x3
G.根据图象和数据做出结论并整理仪器
实验中合理实验步骤排序为
EBAFCDG
EBAFCDG

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在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,有如下一些步骤
A.在弹簧下端挂上一个钩码,观察指针所指位置,测出弹簧的伸长量x1
B.将弹簧固定悬挂在金属横杆上,将刻度尺竖直固定在弹簧旁,观察弹簧指针所指位置,并记下该位置
C.在坐标纸上建立平面直角坐标系,以F为纵坐标、x为横坐标,根据实验数据,选定两坐标轴适当的标度
D.将各组实验数据在平面坐标上进行描点,观察点的分布与走势,用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象
E.将铁架台放在水平实验桌上,将金属横杆水平固定在铁架台上
F.给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码…,分别观察指针所指的位置,测出对应的伸长量x2、x3
G.根据图象和数据做出结论并整理仪器
实验中合理实验步骤排序为(  )
A、EBAFCDGB、EBAFDCGC、EBFCADGD、EAFBCDG

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(Ⅰ)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表.请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象.

②通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步转换,做出
F-ω2
F-ω2
关系图象来确定他们的猜测是否正确.
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,你认为他们的依据是
做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3
做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3

④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为
0.037
0.037
.(计算结果取2位有效数字)
(Ⅱ)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.
用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ); 电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A);          电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为
30.75
30.75
mm;
(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=
4.4×104~4.8×104
4.4×104~4.8×104
Ω(保留两位有效数字);
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 (用R、d、L表示)
(4)请在(图l)中补画出未连接的导线.

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(Ⅰ)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
实验序号12345678
F/N2.421.901.430.970.760.500.230.06
ω/rad?s-128.825.722.018.015.913.08.54.3
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表.请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象.

②通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步转换,做出______关系图象来确定他们的猜测是否正确.
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,你认为他们的依据是______.
④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为______.(计算结果取2位有效数字)
(Ⅱ)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.
用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ); 电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A);          电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示
U/V1.03.05.07.09.011.0
I/μA2265109155175240

根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为______mm;
(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=______Ω(保留两位有效数字);
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=______ 4L

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某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图甲所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)

测量次序123456
弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45
弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75
(1)根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F-x图线.
(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是______.
(3)该弹簧的劲度系数k=______.(保留两位有效数字)
(4)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,有如下一些步骤
A.在弹簧下端挂上一个钩码,观察指针所指位置,测出弹簧的伸长x1
B.将弹簧固定悬挂在金属横杆上,将刻度尺竖直固定在弹簧旁,观察弹簧指针所指位置,并记下该位置
C.在坐标纸上建立平面直角坐标系,以F为纵坐标、x为横坐标,根据实验数据,选定两坐标轴适当的标度
D.将各组实验数据在平面坐标上进行描点,观察点的分布与走势,用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象
E.将铁架台放在水平实验桌上,将金属横杆水平固定在铁架台上
F.给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码…,分别观察指针所指的位置,测出对应的伸长x2、x3
G.根据图象和数据做出结论并整理仪器
实验中合理实验步骤排序为______.

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