《高考物理一轮复习考点扫描》专题2.7 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系（原卷版）

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2021 年一轮考点扫描微专题

专题 2.7 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系

【考点扫描】........................................................................................................................................................... 1

一　实验原理与操作....................................................................................................................................... 1

二　数据处理与误差分析................................................................................................................................ 1

三　实验拓展与创新....................................................................................................................................... 2

【典例分析】........................................................................................................................................................... 2

【专题精练】........................................................................................................................................................... 7

【考点扫描】

一　实验原理与操作

1．等效法：一个力 F′的作用效果和两个力 F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一

点，所以力 F′就是这两个力 F1和F2的合力，作出力 F′的图示，如图所示．

2．平行四边形法：根据平行四边形定则作出力 F1和F2的合力 F的图示．

3．验证：比较 F和F′的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定

则．

本实验的依据是合力与分力的等效性，在操作时要记住“三注意”和“七记录”

1．注意两次结点 O的位置必须相同．

2．实验中的两个细绳套不要太短．

3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在 60°～100°之间为宜．

4．两个弹簧测力计拉橡皮条时，记录两弹簧测力计示数、两绳方向和结点 O的位置(五记录)

5．一个弹簧测力计拉橡皮条时，记录弹簧测力计示数和细绳方向(二记录)

二　数据处理与误差分析

1．本实验用作图法处理数据，要注意三个力的图示必须用同一标度，要选取合适的标度，使力的图示在

坐标纸中的比例尽量大些．

2．根据二力平衡条件，实验得到的合力 F′一定与橡皮筋在一条线上，用平行四边形定则作出的合力 F由

于实验误差偏离此直线，可应用平行四边形图示法分析误差产生的原因

三　实验拓展与创新

创新角度实验装置图创新解读

实验器材

与方法的创

新

1.通过应用定滑轮，改变拉力的方向

2.钩码的总重力即为对应细绳拉力大小

1.电子秤代替弹簧秤，可以直接读出力

的大小

2.同一电子秤应用于(a)、(b)、(c)三个图

中，可测得三根细线中拉力的大小

实验

原理

的创新

1.将橡皮筋和弹簧秤的实验角色互换

2．秤钩上涂抹少许润滑油，保证了橡

皮筋两侧弹力大小相同，与两侧橡皮筋

长度大小无关

实验原理

与方法

的创新

1.用DIS 实验装置研究支架上力的分解

2．利用两个相同的双向力传感器测量

力

【典例分析】

【例 1】某同学用钩码和弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”实验．

(1)请将实验内容补充完整：

A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，在另一端绑上两根系有细绳套的细线．

B．其中一根细线挂上 5个质量相等的钩码(每个钩码质量均为 50 g)，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录__

______、结点的位置 O和细线方向．

C．将图甲中钩码取下一个，并将细线用一光滑铁钉 B(可随时固定)支开，在另一细线上挂上弹簧测力计，

使两细线成一定角度，拉弹簧测力计，如图乙所示，图中 α、β可测定，当＝时，橡皮筋正好位于竖直方向

且橡皮筋与细线结点的位置与步骤 B中结点的位置 O重合，此时弹簧测力计的示数应为________N(当地重

力加速度 g＝10 m/s2)．　

(2)本实验采用的科学方法是________．

A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法

【规律总结】本实验的依据是合力与分力的等效性，在操作时要记住“三注意”和“七记录”

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