1、有準(zhǔn)備的去聽，也就是說聽課前要先預(yù)習(xí)，找出不懂的知識、發(fā)現(xiàn)問題，帶著知識點(diǎn)和問題去聽課會有解惑的快樂，也更聽得進(jìn)去，容易掌握;
2、參與交流和互動，不要只是把自己擺在“聽”的旁觀者，而是“聽”的參與者。
3、聽要結(jié)合寫和思考。
4、如果你因為種種原因，出現(xiàn)了那些似懂非懂、不懂的知識，課上或者課后一定要花時間去弄懂。
其次，要學(xué)會記憶：
1、要學(xué)會整合知識點(diǎn)。把需要學(xué)習(xí)的信息、掌握的知識分類，做成思維導(dǎo)圖或知識點(diǎn)卡片，會讓你的大腦、思維條理清醒，方便記憶、溫習(xí)、掌握。
2、合理用腦。
3、借助高效工具。學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖，思維導(dǎo)圖是一種將放射性思考具體化的方法，也是高效整理，促進(jìn)理解和記憶的方法。最后，要學(xué)會總結(jié)：
一是要總結(jié)考試成績，通過總結(jié)學(xué)會正確地看待分?jǐn)?shù)。
1.摸透主干知識 2.能力駕馭高考 3.科技領(lǐng)跑生活
第10講 探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系
目錄
復(fù)習(xí)目標(biāo)
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
考點(diǎn)一 教材原型實驗
【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】
知識點(diǎn) 實驗?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析
【提升·必考題型歸納】
考向1 實驗原理與操作
考向2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析
考點(diǎn)二 創(chuàng)新實驗方案
【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】
知識點(diǎn) 實驗方案的改進(jìn)
【提升·必考題型歸納】
考向1 實驗裝置的改進(jìn)
考向2 實驗器材的創(chuàng)新
考向3 實驗思路的創(chuàng)新
考向4 實驗過程的創(chuàng)新
真題感悟
掌握實驗的原理，通過采集的數(shù)據(jù)利用圖像，探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，并會做出必要的誤差分析。
2、能夠在原型實驗基礎(chǔ)上，通過對實驗的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。
考點(diǎn)一 教材原型實驗
知識點(diǎn) 實驗?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項、誤差分析
1.實驗?zāi)康模禾骄繌椈蓮椓εc形變量的定量關(guān)系。
2.實驗器材

彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。
3.實驗原理：
用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x，建立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小F，以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長量x，在坐標(biāo)系中描出實驗所測得的各組(x，F(xiàn))對應(yīng)的點(diǎn)，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與彈簧伸長量間的關(guān)系。
4.數(shù)據(jù)處理：
（1）以彈力F為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo),建立坐標(biāo)系,選取合適的單位,用描點(diǎn)法作圖。用平滑的曲線連接各點(diǎn),得到彈力F隨彈簧伸長量x變化的關(guān)系圖像。
（2）以彈簧的伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù)等。
（3）得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。
5．注意事項：
(1)不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過度拉伸，超過彈簧的彈性限度。
(2)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)。
(3)觀察所描點(diǎn)的走向：本實驗是探究性實驗，實驗前并不知道其規(guī)律，所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(diǎn)。
(4)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。
6.誤差分析：
（1）鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長度測量不準(zhǔn)確以及畫圖時描點(diǎn)連線不準(zhǔn)確等都會引起實驗誤差。
（2）懸掛鉤碼數(shù)量過多,導(dǎo)致 ,不再符合胡克定律(F=kx),故圖像發(fā)生彎曲。
（3）水平放置彈簧測量其原長,由于 ,將其懸掛起來后會有一定的伸長量,故圖像橫軸截距不為零。
考向1 實驗原理與操作
1．利用如圖所示裝置做“研究彈力與彈簧伸長量關(guān)系”的實驗，所用的鉤碼都相同。
（1）在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持___________狀態(tài)；
（2）下列操作正確的是____________
A．實驗前，應(yīng)該先把彈簧水平放置在桌面上測量其長度
B．用直尺測得彈簧的長度作為彈簧的伸長量
C．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要在鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時讀刻度尺的讀數(shù)
D．逐一增掛鉤碼，記下每增加一個鉤碼后指針?biāo)傅目潭瘸呖潭群蛯?yīng)的鉤碼總重量
（3）某同學(xué)采用正確的方法操作后，用圖像法處理數(shù)據(jù)時，把彈簧的伸長量作為橫坐標(biāo)，彈力作為縱坐標(biāo)，然后描點(diǎn)作圖，則作出的圖像應(yīng)為________。
A． B．
C． D．
考向2 數(shù)據(jù)處理與誤差分析
2．某同學(xué)用如圖1所示的裝置做探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實驗。
（1）實驗時將彈簧懸掛在鐵架臺上，先測出不掛鉤碼時彈簧的長度，通過改變彈簧下端懸掛的鉤碼的個數(shù)來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項中做法規(guī)范的是___________；（填選項前的字母）
A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一個鉤碼后指針?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
（2）實驗過程中，記下每次所掛鉤碼的重力，即彈簧彈力F的大小，在坐標(biāo)紙上描出多次測量的彈簧彈力大小F與彈簧伸長的長度x對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，作出的圖像如圖2所示，由此得到：彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m；
（3）圖3是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量x與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的末段明顯偏離直線，造成這種現(xiàn)象的主要原因是___________。
考點(diǎn)二 創(chuàng)新實驗方案
知識點(diǎn) 實驗方案的改進(jìn)
實驗裝置的改進(jìn)
彈簧水平放置,消除彈簧自身重力對實驗的影響。
實驗器材的創(chuàng)新
利用傳感器等現(xiàn)代化的手段來探究彈簧彈力與伸縮量的關(guān)系
實驗思路的創(chuàng)新
（1）改變彈簧的固定方式,研究彈簧彈力大小與壓縮量之間的大小關(guān)系。
（2）物體C下移的距離x為彈簧壓縮量的變化量,即F=m0g+k(x0-x)=m0g+kx0-kx,故F-x圖線(圖丙)斜率的大小為彈簧的勁度系數(shù)
4.實驗過程的創(chuàng)新
利用浮力對彈簧彈力大小的影響，探究彈簧的勁度系數(shù)及鉤碼浮力的大小。
考向1 實驗裝置的改進(jìn)
1．一根彈簧被截成相等的兩段后，每段的勁度系數(shù)是否與被截斷前相同？為了弄清楚這個問題，物理興趣小組的同學(xué)們設(shè)計了這樣一個實驗：如圖1所示，將彈簧的一端固定在水平桌面點(diǎn)處的擋板上，在彈簧的中間位置和另一端分別固定一個用于讀數(shù)的指針和，彈簧處于原長狀態(tài)。然后用細(xì)線拴住彈簧右端并繞過光滑定滑輪，細(xì)線另一端拴有輕質(zhì)掛鉤。在彈簧下面放一刻度尺，使毫米刻度尺零刻度線與點(diǎn)對齊。（已知每個鉤碼的重力均為。）
Ⅰ.首先記錄自然狀態(tài)下指針?biāo)傅目潭?，然后在掛鉤上依次懸掛1個、2個、3個……鉤碼，同時記錄每次指針?biāo)傅目潭?，并計算出其長度的變化量；
Ⅱ.在彈簧處于原長狀態(tài)下，在處將彈簧截成相同的兩段后，以端作為彈簧的最右端重復(fù)上述實驗步驟，記錄每次指針?biāo)傅目潭龋⒂嬎愠銎溟L度的變化量；

①以鉤碼重力為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)建立如圖2所示的坐標(biāo)系，并根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，作出了如圖2所示的兩條圖線。
②根據(jù)圖像可知，段彈簧的勁度系數(shù)_________，段彈簧的勁度系數(shù)_________。（結(jié)果保留1位小數(shù)）
③由本實驗可知，一根彈簧被截成相等的兩段后，每段的勁度系數(shù)與沒截斷前相比將_________。（選填“增大”“減小”或“不變”）
考向2 實驗器材的創(chuàng)新
2．在探究彈力和彈簧長度的關(guān)系時，某同學(xué)用力傳感器先按圖1所示的裝置對彈簧甲進(jìn)行探究，然后把彈簧甲和彈簧乙順次連接起來按圖2進(jìn)行探究。在彈性限度內(nèi)，每次使彈簧伸長一定的長度并記錄相應(yīng)的力傳感器的示數(shù)，分別測得圖1、圖2中力傳感器的示數(shù)、如下表所示。
（1）根據(jù)上表，要求盡可能多的利用測量數(shù)據(jù)，計算彈簧甲的勁度系數(shù)_________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。若該同學(xué)在進(jìn)行實驗之前忘了對力傳感器進(jìn)行校零，通過上述方法測得的甲彈簧的勁度系數(shù)跟真實值相比將_________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
（2）僅根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)_________（填“能”或“不能”）計算出彈簧乙的勁度系數(shù)。
考向3 實驗思路的創(chuàng)新
3．某同學(xué)利用如圖所示裝置來研究彈簧彈力與形變的關(guān)系，設(shè)計的實驗如下：A、B是質(zhì)量均為m0的小物塊，A、B間用輕彈簧相連，A的上面通過輕繩繞過兩個定滑輪與一個輕質(zhì)掛鉤相連，掛鉤上可以掛上不同質(zhì)量的物體C，物塊B下放置一壓力傳感器。物體C右邊有一個豎直的直尺，可以測出掛鉤下移的距離。整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度g取9.8 m/s2。實驗操作如下：
①不懸掛物體C，讓系統(tǒng)保持靜止，確定掛鉤的位置O，并讀出壓力傳感器的示數(shù)F0；
②每次掛上不同質(zhì)量的物體C，用手托住，緩慢釋放，測出系統(tǒng)穩(wěn)定時掛鉤相對O點(diǎn)下移的距離x1，并讀出相應(yīng)的壓力傳感器的示數(shù)F1；
③以壓力傳感器示數(shù)為縱軸，掛鉤下移的距離為橫軸，根據(jù)每次測量的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作出F—x圖像如圖所示。
由圖像可知，彈簧勁度系數(shù)k=______N/m（結(jié)果保留一位小數(shù)）。
考向4 實驗過程的創(chuàng)新
4．某同學(xué)制作了一個“豎直加速度測量儀”，可以用來測量電梯豎直上下運(yùn)行時的加速度，其構(gòu)造如圖甲所示。將彈簧豎直自由懸掛時，指示針指示的刻度尺刻度為6.50cm；在彈簧下端懸掛一質(zhì)量為0.2kg的鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時指示針指示的刻度尺刻度如圖甲所示。已知該裝置中使用的彈簧在從原長到拉伸4.50cm范圍內(nèi)能較好的滿足胡克定律，重力加速度g=9.8m/s2。
（1）該彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）該“豎直加速度測量儀”可較準(zhǔn)確測量的豎直向上的加速度的最大值為________m/s2；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）在實際測量過程中，指示針會隨鉤碼上下振動，為了能讓指示針盡快穩(wěn)定下來，該同學(xué)將鉤碼換成與鉤碼質(zhì)量相同的強(qiáng)磁鐵，并在強(qiáng)磁鐵正下方放置一鋁塊，如圖乙所示。與不加鋁塊相比，此種情況下測得的加速度值________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（4）彈簧下端懸掛鉤碼的質(zhì)量越大，該測量儀可較準(zhǔn)確測量的豎直向上的加速度的最大值________（選填“越大”、“越小”或“不變”）。
（2022年湖南高考真題）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：
（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為；
（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度，記錄數(shù)據(jù)如下表：
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；______
（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖（c）所示，此時橡皮筋的長度為______；
（5）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為______（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?？键c(diǎn)要求
考題統(tǒng)計
考情分析
探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系
2022年湖南卷第11題
2021年廣東卷第11題
各地高考對探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系這個實驗的考查頻度不是太高，形式上主要以課本原型實驗的原理為基礎(chǔ)，對實驗方案經(jīng)過加工創(chuàng)新。
彈簧總長度/
12.00
14.00
16.00
18.00
30.00
31.04
32.02
33.02
29.34
29.65
29.97
30.30
序號
1
2
3
4
5
硬幣數(shù)量/枚
5
10
15
20
25
長度
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56

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