探究弹力和弹簧伸长的关系

1、实验七 探究弹力和弹簧伸长的关系【实验原理】 弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等，弹簧的伸长越大；弹力也就越大。【实验目的】 1、探索弹力与弹簧伸长的定量关系2、学习通过对实验数据的数学分析（列表法和图像法），把握弹簧产生的弹力与弹簧伸长之间的变化规律【实验器材】： 弹簧一根，相同质量的砝码若干，铁架台一个（用来悬挂弹簧）。 实验中除了上述器材外，需要的器材还有： 。【实验步骤】 （1）将铁架台放在实验桌上，将弹簧悬挂在铁架台上。弹簧竖直静止时，测出弹簧的原长l0，并填入实验记录中。 （2）依次在弹簧下挂上一个砝码、两个砝码、三个砝码。每次，在砝码处于静止状态时，测出弹簧的

2、总长或伸长，并填入实验记录中。 （3）根据测得的数据，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标，根据表中所测数据在坐标纸上描点。 （4）作弹簧的F-l图像。按照坐标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在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。 （5）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 （6）解释函数表达式中常数的物理意义。【实验纪录】 弹簧原长= 弹簧的弹力F（N）弹簧总长l（m）弹簧伸长（m）123456弹簧F-实验图像【实验结论】弹簧弹力大小跟弹簧伸长长度的函数表达式 【问题与讨论】 1、上述函数表

3、达式中常数的物理意义 2、如果以弹簧的总长为自变量，所写出的函数式应为 3、某同学在做实验时得到下列一组数据，他由数据计算出弹簧的劲度系数为 1某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则 （1）他测得的重力加速度g=_m/s2。 （2）他测得的g值偏小，可能的原因是 A测摆线长时摆线拉得过紧 B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C开始计时时，秒表过迟按下 D实验中误将49次全振动数为50次 （3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T

4、，从而得出一组对应的l与T的数据，如所示。描点并作出T2-l图线。通过图线求得当地的重力加速度g=_.T2/s2l/m2.402.602.803.003.203.400.6 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85序号摆长l/mT2/s210.6002.4720.6502.6730.7002.8840.7503.0850.8003.2960.8503.492某此实验某次测量时，秒表记时如图82所示，则秒表的示数为： s实验九 用油膜法估测分子的大小 1油酸能在水面上形成层单分子油膜。油酸分子（C17H33COOH）由两部分组成：一部分是不亲水的C17H33，另部分是对水有很强的亲合力的

5、COOH。当把滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就会很快地在水面上散开，其中的酒精溶于水中，并很快挥发。这样就会在水面上形成一层纯油酸薄膜，油酸分子中C17H33部分露出水面，而COOH部分则留在水中，形成层直立在水面表层的单分子油膜。 2估测油酸的体积和油膜的面积。在200mL的量筒中滴入1mL纯油酸，再加入无水酒精至200mL，配制成1：200的油酸溶液，用滴管将配制好的油酸溶液一滴滴地注入另一小量筒，测出1ml的油酸溶液的滴数，这样就可以汁算出一滴油酸溶液中纯油酸的体积了。如果1mL油酸溶液是125滴，那么，滴上述油酸溶液中纯油酸的体积就是 将玻璃板盖在已经形成油酸膜的浅盘上，用彩笔

6、勾画出已稳定的油膜轮廓，取下玻璃板，再盖在平放的坐标纸上，统计轮廓线内边长为1cm的单位正方形数目，边缘部分，超过半个正方形的算一个，不足半个的舍去不计，由此估算出油膜总面积S。按 比例配制的油酸酒精溶液、边长约长30cm-40cm的浅盘、彩色笔、滴管滑石粉、平板玻璃。还缺少的器材有 1往浅盘里倒入水。注意水面要与盘的边沿接近2在水面上撒层薄薄的痱子粉（或滑石粉）。便于勾画油膜轮廓。 3，用滴管向小量筒中滴人1mL配制好的油酸溶液，记录滴数，注意滴入时的速度，保持液滴大小一致。 4往浅盘水面的中心位置滴一滴油酸溶液。油酸溶液滴到水面上，油酸膜就会将痱子粉推开，形成清晰的油膜轮廓。 5待油酸薄膜

7、的形状稳定后，（如图）将玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸膜的形状画在玻璃板卜，勾画时注意视线尽量垂直于水平面。 6将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算出油酸薄膜的面积S，并作记录；7油酸薄膜的厚度就是我们要估算的分子大小，用计算，计算时应特别注意单位。 8整理实验器材。1油酸酒精溶液的配制比 （体积之比）1 1mL油酸溶液的滴数 23油酸薄膜的面积S= m24滴油酸溶液中纯油酸的体积V= m35估测分子的大小：= m【问题与讨论】 1、 把油酸分子看作球形，若已知纯油酸的密度、摩尔质量M，在测出了油酸薄膜的厚度后，如何估算阿伏加德罗常数。 2、油酸分子直径的数量级在10-10m，有位同学

8、的测量结果远大于这个数量级，试分析可能的原因【巩固练习】在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL用注射器得lmL上述溶液中有液滴50滴把l滴该溶液滴人盛水的浅 盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm 求：（1）油酸膜的面积是多少? （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少? （3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是多少？_、_、_在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的是_（用器材前的字母表示）。A

9、6V的交流电源B6V的直流电源C100V的直流电源D量程00.5V，零刻度在刻度盘中央的电压表E量程0300mA，零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序（自上而下）是_，_，_。在实验中，按下电键，接通电路。若一个探针与基准点O接触，另一探针已分别在基准点O的两侧找到了与它等电势的两点a、b（如图92所示）。则当此探针与a点接触时，电表的指针应_（填“偏左”、“指零”、“偏右”）。实验十一 描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的、原理】VAABCS在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电

10、路中由于各种因数的影响，U-I图线就可能不是直线。实验电路如右图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组值， 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组值画出U-I图象。 【实验器材】小灯泡，电压表；电流表；滑动变阻器（20）；学生电源；电键；导线若干。【实验内容】1、 电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图连接好电路。2、 把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零。3、 闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（、）。用同样方法测量几组值。4、 打开电键，整理好器材。5、 处理数据，在等分度坐标纸上画出小灯泡的伏安特性图线。【数据的记录】（

11、自己设计表格）【数据处理】 坐标纸处【问题与讨论】1此实验为什么采用电流表外接法？2此实验为什么采用分压电路？3小灯泡的电阻是定值吗？用你的数据计算几个不同电流时的电阻值并说明随电流的增大小灯泡的电阻的变化规律。【巩固练习】某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据：编号12345678U（V）0.200.601.001.401.802.202.603.00I（A）0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光在图上画出I-U图线。从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是 ； 这表明导体

12、的电阻随温度升高而为 。AVRxR_干电池（4节），滑线变阻器（020），单刀双掷电键一个，单刀单掷电键一个，电流表（00.6A），电阻箱（0999.9），导线若干。能否用上述器材测定电阻丝的电阻？若能，请说明测量方法。若将上述器材中的“电流表（00.6A）”换成“电压表（03V）”呢？【目的与原理】【实验器材】【实验内容】【问题与讨论】A【巩固练习】有一量程为0.6A的电流表，其刻度盘如图所示，今在此电流表的两端并联一电阻，其阻值等于该电流表内阻的1/2，使之成为一个新的电流表，则此时刻度盘上的每一个小格表示 A。右图是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约在100左右，满偏电流为5

13、00A，用电池作电源。（1）实验室中配有的可变电阻为： A电阻箱，阻值范围为010 B电阻箱，阻值范围09999 C电位器，阻值范围为0200 D电位器，阻值范围为020k在上述配有的可变电阻中，电路图中的R应选用 ，R应选用 （填写字母代号）（2）如果实验时要进行的步骤有:A合上K1；B合上K2；C观察R的阻值是否最大，如果不是，将R的阻值调至最大；D调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；E调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；F记下R的阻值.把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处: ； ； ； ； ； ._1用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，所

14、用电流表和电压表的内电阻分别为和，如图所示为所需的器材。（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大。（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图124中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势E=_V，内阻_。I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.091.05I/AU/V00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.61.101.201.301.401.501.002用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，以下说法正确的是A用图125所示a电路

15、时， B用图125所示a电路时，C用图125所示b电路时， D用图125所示b电路时，图aAV图bAV【实验目的】1、知道示波器面板上各个按钮的作用；2、能用示波器进行基本的调节；3、能用示波器观察正弦规律变化的电压图象。【实验原理】1、带电粒子经加速、偏转后，其偏角的正切值会和偏转电压成正比。示波管的构造如图15-1所示，它有两对偏转电极，极板XX 所加电压为（锯齿波）扫描电压，极板YY 所加的电压为信号电压（如正弦波），这两个电压的作用类似“单摆振动图象的描绘”的演示实验的两个运动（扫描电压相当于平板的拖动，信号电压相当于沙漏的摆动），能够使电子在荧光屏上呈现出信号电压随时间的变化规律。2

16、、示波管的电子枪部分主要由“辉度”、“聚焦”等旋钮控制，XX 电压主要由“X增益”、“X位移”、“扫描范围”等旋钮控制，YY 电压主要由“Y增益”、“Y位移”、“衰减”等旋钮控制。XX 的扫描电压一般由示波器内部提供，故无须接入（只有在特殊情况下，才会接入自己需要输入的电压），YY 电压一般需要从外界接入，但如果是要观察正弦信号，示波器内部也可以自动提供这是“Y输入”和“地”之间无须接入信号，而只要将“衰减”旋到“”位置就行。【实验器材】示波器、一节干电池、滑动变阻器、电键、导线【实验步骤】1、开机。正确操作“开关”、“辉度”、“聚焦”和“辅助聚焦”旋钮。2、观察扫描电压。在没有信号电压输入的

17、情况下，调节“X增益”、“X位移”、“扫描范围”等旋钮，看荧光屏上的亮线（或亮点）有什么不同。3、观察信号电压。将“X增益”调到最小，用信号源在“Y输入”和“地”之间输入信号电压，调节电压的大小、调节“Y位移”、“Y增益”、“衰减”等旋钮，看荧光屏上的亮点位置有什么变化。然后将“X增益”调到适当值，再观察信号电压的情况。4、观察正弦信号。“Y输入”和“地”之间不接信号，将“衰减”旋到“”位置，调节“Y增益”和“扫描范围”至适当值，观察正弦信号，再调节“扫描微调”、“同步”，看图象有什么变化。1、接通示波器的电源开关，指示灯亮，经过一段时间预热后，荧光屏上没有出现亮斑，可能的原因是 （ ）A辉度旋钮置在了逆时针到底的位置B垂直位移旋钮未调好C水平位移旋钮未调好D聚焦旋钮置在了逆时针到底的位置2、在使用示波器时，下列操作正确的是（ ）A可以将示波器的开关始终置于接通位置，而将电源插头的插入和抽出代替开关使用BY增益越大，X增益越大，图象越清楚C光斑亮度调节要适度，亮度太大会损坏荧光屏D关机前，应将辉度调节旋钮顺时针旋到底3、关于示波器上旋钮的功能，下列说法正确的是（ ）A“衰减”旋钮上的数字表示衰减的倍数，最右边表示无穷倍B“扫描范围”上的数字表示扫描电压频率，其中“外x