1．安裝實(shí)驗(yàn)裝置：要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。
2．不要超過彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過彈簧的彈性限度。
3．盡量多測幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。
4．觀察所描點(diǎn)的走向：不要畫折線。
5．統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。
1．鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確，彈簧長度測量不準(zhǔn)確帶來誤差。
2．畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會帶來誤差。
考點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)思路與實(shí)驗(yàn)操作
eq \a\vs4\al(典例)在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，已有的實(shí)驗(yàn)器材是：鐵架臺、一只長度較長的彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量的相同鉤碼。
(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：________。
(2)為完成該實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)用如圖甲所示的裝置，設(shè)計(jì)的操作步驟如下：
A. 先把彈簧平放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長L0；
B. 將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；
C. 以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；
D. 依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、…鉤碼，分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧的長度L1、L2、L3、…，然后取下鉤碼，由x＝Ln－L0計(jì)算出彈簧的伸長量x，并記錄在表格內(nèi)；
E. 解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；
F. 以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式，首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；
G. 整理儀器。
設(shè)計(jì)的操作有幾個(gè)步驟順序不合理，合理的順序是：A、B、____________、G。
(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m。圖線不過原點(diǎn)是由于__________。
【自主解答】
解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知還需要用刻度尺來測量彈簧原長和形變量。
(2)根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)的合理性可知，先后順序?yàn)锳、B、D、C、F、E、G。
(3)取圖像中的(0.5，0)和(3.5，6)兩個(gè)點(diǎn)，代入ΔF＝kΔx，可得k＝200 N/m。彈簧自身的重力使得彈簧在不加外力時(shí)就有形變量。
答案：(1)刻度尺 (2)D、C、F、E (3)200
彈簧自身受重力，不加外力時(shí)就有形變量
考點(diǎn)2 數(shù)據(jù)分析與誤差分析
eq \a\vs4\al(典例)某同學(xué)做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
(1)圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長量Δl為________cm。
(2)本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________。(填選項(xiàng)前的字母)
A. 逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重
B. 隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重
(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是______________________。
解答本題應(yīng)關(guān)注以下三點(diǎn)：
(1)刻度尺讀數(shù)時(shí)，對有效數(shù)字的要求。
(2)逐一增掛鉤碼和隨意增減鉤碼對實(shí)驗(yàn)帶來的影響。
(3)從實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的角度分析圖線彎曲的原因。
【自主解答】
解析：(1)由題圖乙知，讀數(shù)為14.66 cm，所以彈簧的伸長量Δl＝(14.66－7.73)cm＝6.93 cm。
(2)若隨意增減鉤碼，則作圖不方便，還有可能會超出彈簧的彈性限度，所以應(yīng)逐一增掛鉤碼，選項(xiàng)A正確。
(3)由題圖丙知，AB段彈簧的伸長量與彈力不成線性關(guān)系，是因?yàn)殂^碼的總重力超出彈簧的彈性限度。
答案：(1)6.93 (2)A (3)鉤碼的總重力超出彈簧的彈性限度
考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新
eq \a\vs4\al(典例)(2019·海南高考)某同學(xué)利用圖甲的裝置測量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中，光滑的細(xì)桿和直尺水平固定在鐵架臺上，一輕彈簧穿在細(xì)桿上，其左端固定，右端與細(xì)繩連接；細(xì)繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛鉤碼(實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m＝50.0 g)。彈簧右端連有一豎直指針，其位置可在直尺上讀出。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在細(xì)繩下端掛上一個(gè)鉤碼，調(diào)整滑輪，使彈簧與滑輪間的細(xì)繩水平且彈簧與細(xì)桿沒有接觸；
②系統(tǒng)靜止后，記錄鉤碼的個(gè)數(shù)及指針的位置；
③逐次增加鉤碼個(gè)數(shù)，并重復(fù)步驟②(保持彈簧在彈性限度內(nèi))；
④用n表示鉤碼的個(gè)數(shù)，l表示相應(yīng)的指針位置，將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。
回答下列問題：
(1)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)并作出l-n圖像。
乙
(2)彈簧的勁度系數(shù)k可用鉤碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及l(fā)-n圖線的斜率a表示，表達(dá)式為k＝________。若g取9.80 m/s2，則本實(shí)驗(yàn)中k＝________N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
【自主解答】
解析：(1)作出l-n圖像如圖所示。
(2)由胡克定律有nmg＝k(l－l0)，即l＝ eq \f(mg,k)n＋l0，則 eq \f(mg,k)＝a，解得k＝ eq \f(mg,a)；由圖線可知a＝ eq \f(0.127－0.100,6) m＝4.5×10－3 m，解得 k＝ eq \f(0.05×9.80,4.5×10－3) N/m≈109 N/m。
答案：(1)見解析圖 (2) eq \f(mg,a) 109(107～111均可)
【核心歸納】
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)原理及器材
n
1
2
3
4
5
l/cm
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40
實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新
將彈簧水平放置或穿過一根水平光滑的直桿，在水平方向上做實(shí)驗(yàn)，消除了彈簧自重的影響
實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)
將彈簧水平放置，且一端固定在傳感器上，傳感器與計(jì)算機(jī)相連，對彈簧施加變化的作用力(拉力或推力)時(shí)，計(jì)算機(jī)上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖像，分析圖像得出結(jié)論

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