物理 实验三 探究弹力和弹簧伸长的关系

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1、1．做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0；C．将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重)，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长为自变量，写出弹力与伸长的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数；F．解释函数表

2、达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________.答案：CBDAEFG图52．某同学在做探究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图5所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)(1)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；(2)该弹簧的劲度系数为________N/m.解析：当外力F＝0时，弹簧的长度即原长L0＝10cm，图线的斜率就是

3、弹簧的劲度系数，即k＝×102N/m＝50N/m.答案：(1)10　(2)50图63．(2009年广东揭阳一摸)为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图6所示的图象．从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________．这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为________N/m，乙弹簧为________N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“甲”或“乙”)．解析：图象上端成为曲线是因为弹簧超

4、出弹性限度，弹力与伸长量不成正比了．据胡克定律得k甲＝＝66.7N/m，k乙＝＝200N/m.要制作一个精确度较高的弹簧测力计，则应选劲度系数小的弹簧，即甲．答案：弹簧超出弹性限度，弹力与伸长量不成正比了　66.7　200　甲图74．(2009年临沂模拟)某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，设计了如图7所示的实验装置．所用的钩码的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．(弹力始终未超过弹性限度，取g＝9.8m/s2)砝码质量(g)0

5、306090120150弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)(1)试根据这些实验数据在图8所给的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图8(2)上一问

6、所得图线的物理意义是________________________________________________________________________．该弹簧的劲度系数k＝________.解析：(1)根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上，可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长．(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由k＝可得k＝25N/m.答案：(1)图略．表示弹簧的原长

7、　(2)表明弹簧的弹力大小与弹簧伸长量大小成正比　25N/m5．某同学为“探究弹力与弹簧伸长的关系”设计了如图9所示的装置．这种设计方案与竖直悬挂弹簧法相比，有什么优缺点？图9解析：这种设计测量弹簧自然长度时是较准确，消除了弹簧自身重力的影响，但弹簧与水平面间、定滑轮与转轴间的摩擦较明显，这两方面都使弹簧弹力小于所挂钩码的总重力，且所挂钩码越多，这种误差会越大．答案：见解析