第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系.ppt

1、一、实验目的 1探究弹力和弹簧伸长量之间的关系 2学会利用图象法处理实验数据,二、实验原理 1如图实21所示，在弹簧下端 悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时 弹簧产生的弹力与所挂钩码的重 力大小相等 2弹簧的长度可用刻度尺直接测出， 伸长量可以由拉长后的长度减去 弹簧原来的长度进行计算. 这样就可以研究弹簧的弹力 和弹簧伸长量之间的定量关系了,三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔 四、实验步骤 1将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度 尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长 2如图实22所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下 端，在平衡时测量弹簧的总

2、长并测出钩码的重力，填 写在记录表格里,3改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次 4以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹 簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图按照图中各 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均匀,5以弹簧的伸长量为自变量，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得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数 表达式中常数的物理意义,五、注意事项 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

3、而使坐标系 上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确,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及弹簧伸长量的对应关系及 单位,六、误差分析 1本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差 2弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响 3为了减小误差，要尽量多测几组数据,七、实验改进 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，也可以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差,

4、(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法不正确的是 () 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不是弹簧的伸长量 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,.,(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”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LL0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实23中的 (),解题指导本题主要考查使用弹簧时

5、应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系 (1)本实验中应以所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的关系，所以选A、B、C项.D错误. (2)考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选C.,答案(1)D(2)C,利用如图实24甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验所用的钩码每只的质量为30 g实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后依次测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中(弹力始终未超过弹性限度，取g10 m/s2),(1)在图实24乙所示的坐标系中作出

6、弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线 (2)由图线求得该弹簧的劲度系数k_N/m. (保留两位有效数字),解题指导(1)弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系图线如图实25所示,(2)弹簧的劲度系数k等于Fx关系图线的斜率，故k 27 N/m.,答案(1)如图实25所示(2)27,(2008北京高考)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k，做法是：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值,记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记

7、作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7. (1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是_和_,测量记录表：,(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据图实26所示将这两个测量值填入记录表中,(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1L4L06.90 cm，d2L5L16.90 cm，d3L6L27.00 cm. 请你给出第四个差值：d4_ cm. (4)根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量L.L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L_，代入数据解得L_cm. (5)计算弹簧的劲度系数k_N/m.(g取9.8 m/s2),解题指导(1)通过对6个值的分析可知记录有误的是L5、L6. (2)用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，正确读数并估读到毫米的下一位，即L36.85 cm，L714.05 cm. (3)利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值 d4L7L314.05 cm6.85 cm7.20 cm.,(4)每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量L， L