20152016学年高中物理第3章实验1探究弹力与弹簧伸长量的关系课堂达标练案新人教版必修1

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【名师伴你行】2015-2016学年高中物理 第3章 实验1 探究弹力与

弹簧伸长量的关系课堂达标练案 新人教版必修1

1．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度关系的图象如图所示．下列表述正确的是( )

A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小

D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 答案：B

解析：图象的横轴截距表示弹簧的原长，A错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确，C错误；图象不过原点，D错误．

2．(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，以下说法正确的是( ) A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度

B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等 (2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验，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，挂上钩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，最后画出的图象可能是图中的( )

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答案：(1)AB (2)C

解析：(1)弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读数，故B正确．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，故C错误．拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同的弹簧的劲度系数不同，故D错误．故选A、B.

(2)①实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小)；②弹簧平放时测量自然长度，此时弹簧伸长量为0；③当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0(即：F＝0)；④因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与其所受的拉力成正比．综合上述分析四个图象中只有C符合．故选C.

3．表中是某同学为“探究弹力和弹簧伸长的关系”所测的几组数据．

弹力F/N 伸长x/cm (1)请你在如图所示的坐标系中作出F-x图线． (2)写出曲线所代表的函数表达式； (3)解释函数表达式中常量的物理意义；

(4)若弹簧的原长为40 cm，并且以弹簧的总长为自变量，请你写出它的函数式． 答案：见解析

解析：(1)根据表中数据描点，按照图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线

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两侧的点数大致相同．这样可以减小偶然误差，如图所示．

(2)设直线斜率为k，由数学知识知，F＝kx＋C.在直线上取较远的两点(可以减小误差)，如点,与，，并代入上式得k＝ N/cm，C＝ N，所以函数表达式为：F＝＋.

(3)由F＝kx＋C知，当x＝0时，F＝C，因此，式中常数C表示弹簧的重力对弹簧伸长量的影响等效于 N的拉力．若忽略弹簧的重力，则F＝kx.因此，式中常数k＝表示使弹簧形变单位长度时弹簧的弹力，即劲度系数．

(4)设弹簧的总长为Lx，则F＝kx＋C＝k(Lx－40)＋C＝－.

Fx3