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疑难点二.“验证力的平行四边形定则”的实验中有哪些需要注 意的问题? 名师在线:1.不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细 绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的 位置. 2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同. 3.不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条, 要反复做几次,使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无 变化.
变式2.函数f (x)的定义域为[0,1]且f (0) f (1) 当x1, x2 [0,1]时,x1 x2时都有 f (x2 ) f (x1) x1 x2
题型3不等式 a b a b 的应用
例3、已知二次函数f (x) ax2 bx c
(1)当a 0时,求证 : 对于任意的实数x1, x2
答案:见解析
解析:本题主要考查在验证力的平行四边形定则实验中的实验步 骤,要求理解、记住该实验的操作顺序.据验证力的平行四边形定 则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下 两条绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.
题型研练 题型一“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验原理和数据处理 【例1】下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几 组数据:
6.5含绝对值的不等式
知识回顾
1. 绝对值不等式的解法 2. 绝对值三角不等式
基础自测
1、B 2、D 3、C
4、x x 1
题型一、绝对值不等式的解法
例1、(1)
x
3x 2
4
1
(2) x 1 2x 3 2
(3) 5x 3 2x 4 3x 7
题型二、含绝对值不等式的证明
例2、已知函数f(x)= 1 x2 ,设a,b R,且 a b,求证:f (a) f (b) a b
4.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的 方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,取掉细绳套后,再 将所标点与O点连直线确定力的方向. 5.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当 选取标度,使所作力的图示稍大一些.
易错点拨 易错点一不能利用图象处理数据、分析误差而出错 自我诊断1(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下 说法正确的是( ) AB 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
3.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,下面列出的措施中, 不利于改进实验结果的是( ) A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力应适当大些 B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些 C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面 D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些
答案:B
解析:拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使 作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳子 要细且稍长便于确定力的方向,因此选B.
2.如图所示是描述某根弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图象, 下列关于这根弹簧的说法中正确的是( ) A.弹簧的劲度系数是2 N/m B.弹簧的劲度系数是2×103 N/m C.当受到800 N的拉力作用时, 弹簧的长度是40 cm D.当弹簧伸长量为20 cm时,弹 簧产生的拉力是200 N
答案:B
解析:(1)由a-n图象可知,当n=1时,a=0. (2)各橡皮条伸长量相同,拉力相同,设每条拉力为F,并设材料与
木块a间动F摩n擦因数g.为μ,木块质量为m,有nF-μmg=ma.所以,
上式反映m出a只随n和μ变化,因F、m、g
一定;对于一个确定的μ,图线a-n的斜 率 截距k变化mF(不大变于,0当),μ但变图化线时仍,与图原线来横的 平行,如图所示.
疑难精讲 疑难点一.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中有哪些需要 注意的问题? 名师在线:1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的 弹性限度.要注意观察,适可而止. 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系上描的点尽 可能稀,这样作出的图线更精确.
3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量, 以免增大误差. 4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定 要使各点均匀分布在曲线的两侧. 5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位.
(6)根据所测数据在坐标纸上描点,最好以弹簧弹力为纵坐标,以 弹簧的伸长量为横坐标.
(7)按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括 直线).所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两 侧的点数大致相同. (8)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一 次函数,如果不行则考虑二次函数. (9)解释函数表达式中常数的物理意义.
易错点二不理解实验原理导致不能正确进行操作 自我诊断2某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步 骤是: A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉 在方木板上; B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴 上两条细绳,细绳的另一端系着绳套; C.用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮 条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测 力计的示数;
应的刻度L1. (4)用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时,弹簧下 端所对应的刻度L2、L3、L4……并将所得数据记录在表格中. (5)用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长 量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总
重力就等于弹力的大小,将所得数据填入表格.
总有f
( x1
x2 2
)
1[ 2
f
(x1)
f
(x2 )]
(2)设x [1,1]时,f (x) 1,是否存在a,b, c
使得 f (x) 36 成立?若存在,请写出一组 5
满足条件的a,b, c的值;若不存在,请说明
理由.
小结
1.解绝对值不等式的基本思想与方法 2.与绝对值相关不等式的解决方法
弹力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧伸长量x/cm 2.6
5.0
6.8
9.8
12.4
(1)在图中的坐标纸上作出F-x图象.
(2)写出曲线所代表的函数(x用m作单位). (3)解释函数表达式中常数的物理意义.
解析:(1)将各点描到坐标纸上,并连成直线,如图所示.
(2)由图象得F=20x. (3)函数表达式中的常数表示使弹簧伸长(或压缩)1 m所需的拉力 (或压力)为20 N
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和 F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F; E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧 测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F‘的图 示; F.比较F’和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论. 上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是_________和 _______;(2)遗漏的内容分别是_________和__________.
(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”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
的图线可能是图所示图象的( )
C
解析:(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性 限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,来探索弹力与 弹簧伸长量的关系,所以选A、B. (2)由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量 x≠0,所以选C项.
作业
P266作业手册
§2.4 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
验证力的平行四边形定则
知识精要 一、探究弹力与弹簧伸长的关系 1.实验目的 (1)探究弹力与弹簧伸长的定量关系. (2)学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法.
2.实验原理 (1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的 弹力与钩码总重力大小相等. (2)用刻度尺测出弹簧在不同的钩码 拉力下的伸长量,建立坐标系,以纵坐 标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧 的伸长,根据实验所得 的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系.
双基精练 1.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,关于操作步骤的 先后顺序,下列说法正确的是( ) A.先测量原长,后竖直悬挂 B.先竖直悬挂,后测量原长 C.先后顺序对实验结果无影响 D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重
答案:BD
解析:因本实验表示弹簧伸长量采用挂重物后总长减去原长的方 法,而弹簧自重将导致弹簧伸长,先竖直悬挂后再测原长,可消除 由弹簧自重带来的误差,故选BD.
二、验证力的平行四边形定则 1.实验目的 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则. 2.实验原理 等效法:使一个力F‘的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同, 都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,所以这个力F’就是 那两个力F1和F2的合力.作出力F‘的图示,再根据平行四边形定则 作出力F1和F2的合力F的图示,比较F和F’的大小和方向是否相同.
(5)只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的 位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按同 样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F‘的图示. (6)比较力F’与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上 是否相同. (7)改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次.
3.实验器材 除轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台外,还需重垂线, 坐标纸,三角板. 4.实验步骤 (1)如图所示,将铁架台放于桌 面上(固定好),将弹簧的一端固 定于铁架台的横梁上,在靠近弹 簧处将刻度尺(分度值为mm)固定 于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直.