《高三物理备考》39.橡皮条、弹簧类实验（电学）

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橡皮条、弹簧类实验
打卡： 2020
高考物理备考第
39
小时 编写：陈庆威
陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）
第一步：【知识方法】
1．探究弹力和弹簧伸长量的关系
(1)实验原理
要测出每次悬挂重物的重力大小
F
和弹簧伸长的长度
x
，建
立
F
－
x
坐标，描点作图探究．
(2)操作关键
① 实验中不能挂过多的钩码，使弹簧超过弹性限度．
② 作图象时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直
线上或均匀分布在两侧．
2．验证力的平行四边形定则
(1)实验原理
使一个力作用效果跟两个力共同作用效果相同．
(2)操作关键
① 每次拉伸结点位置
O
必须保持不变；
② 记下每次各力的大小和方向；
③ 画力的图示时应选择适当的标度．
3．“探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系”实验中数据处理的
方法
(1)图象法：根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上
描点，以弹簧的弹力
F
为纵轴，弹簧的伸长量
x
为横轴，根据描
点的情况，作出一条经过原点的直线。
(2)列表法：将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发
现在实验误差允许的范围内，弹力与弹簧伸长量的比值不变。
(3)函数法：根据实验数据，找出弹力与弹簧伸长量的函数
关系。
第二步：【考点例题】
【例题 1】(2018·全国卷Ⅰ·T22)如图(a)所示，一弹簧上端固
定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主
尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确
对齐的装置，简化为图中的指针。
(a)　　　　　(b)
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，
移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为 1.950 cm；
当托盘内放有质量为 0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其
零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________
cm。当地的重力加速度大小为 9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为_
_______ N/m(保留三位有效数字)。
【例题 2】(2017·全国卷Ⅲ·T22)某探究小组做“验证力的平行
四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为
x
轴，纵轴为
y
轴，
最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示。将橡皮
筋的一端
Q
固定在
y
轴上的
B
点(位于图示部分之外)，另一端
P
位于
y
轴上的
A
点时，橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的
P
端沿
y
轴从
A
点拉至坐标原点
O
，此时拉力
F
的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所
示，
F
的大小为________N。
(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋
P
端回到
A
点；现使用两个测
力计同时拉橡皮筋，再次将
P
端拉至
O
点。此时观察到两个拉力
分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个
拉力的大小分别为
F
1＝4.2 N 和
F
2＝5.6 N。
① 用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以
O
为作用点，在图
(a)中画出力
F
1、
F
2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的
合力
F
合；
②
F
合的大小为________N，
F
合与拉力
F
的夹角的正切值为__
______。
若
F
合与拉力
F
的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差
范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。
【例题 3】（2020·兴宁一中）如图所示。由于疫情严重学校停课，
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