练习15-2探究弹力与弹簧伸长的关系

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1、练习15・2探究弹力与弹簧伸长的关系姓名学号安装实验装置，测量弹簧原长。利用刻度尺测量悬挂1、2、3……个钩码时的弹簧长度。记录各次钩码质量和弹簧长度。计算各次钩码重力及弹簧的伸长量。整理实验器材，并放冋原处。I」期班级重点内容：1.实验目的探究弹力与弹簧伸长的关系，得出胡克定律。2.实验原理实验装置如图所示。将弹簧竖直悬挂，在下端悬挂不同数量的钩码施加不同的外力，用刻度尺测量弹簧原长及各次的弹簧长度，计算出弹簧伸长最。绘制弹簧弹力与伸长最关系的F-x图像得出规律并通过图像计算弹簧的劲度系数。3.实验器材铁架台，钩码，刻度尺，弹赞，恢棒

2、，夹子。4.实验步骤（1）（2）（3）（4）5.数据处理利用记录的各次悬挂钩码的重力和弹簧伸长最，作出F-x图象，判断两者关系。利用图像求出斜率，得出弹簧的劲度系数。6.注意事项（1）安装实验装置时，应将刻度尺零刻线与弹簧上端悬挂点对齐竖直放置,并与装置固定，在实验中不要再发生移动。（2）悬挂钩码时，注意不要使弹簧超出弹性限度。（3）计算钩码垂力时，g应取当地重力加速度。7.误差分析木实验的误差主要是刻度尺的读数误差。8.其他说明（1）弹簧的劲度系数可以通过计算图像的斜率得到。从理论而言，绘制出的弹簧弹力与伸长量关系的图像应是过原点的直

3、线，但因任何实验均存在误差，因此拟合后的图线很对能并不是严格经过坐标系原点的。因此在求一条线性图线（直线）的斜率时，都应在这条拟合线上収出两点（非原数据点）处标计算得到。（2）实验时应在悬挂弹簧后测量其原长，否则绘制出的弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图像可能不经过原点，而交于横轴。（3）本实验若绘制出弹簧弹力与弹簧长度的关系图像，应是一条与横轴和交的直线，而该图线的斜率仍然是弹赞的劲度系数。设计了如左图所示的实验装置。所针对练习1.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹赞水平放置测出其自然长度，然后竖总悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下

4、施加外力F,实验过程是在弹费的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量兀作出的F-x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为o图线不过原点的原因是由于o1.答案：200N/m；弹簧有自重。2•某同学在做探究弹力和弹费伸长的关系的实验小,用的钩码每只的质最都是30.0g,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，将数据填在了下而的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取^=9.8m/s2)(1)试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长LZ间的函数关系图线,说明

5、图线跟处标轴交点的物理意义。(2)上一问所得图线的物理意义是什么？该弹簧的劲度R是多大？祛码质量(g)030.060.090.0120.0150.0弹賛总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)2.答案：(1)弹簧原长；(2)弹簧的长度与弹簧受力呈线性关系；R=25N/m。弹力大小(N)00.2940.5880.8821.181.471.在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中:（1）将弹赞的上端0点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺。刻度尺的零刻线跟0点对齐，在弹簧的下部4处做-标记，如固定一个指针。在弹

6、簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50g）,指针在刻度尺上指示的刻度为血逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码重量F而变化，儿次实验测得相应的F、x各点描绘在图中。请在图屮描绘出x随F变化的图象。由图象得出弹费的劲度系数kA=N/mo（结果取2位有效数字）；此弹簧的弹力人小F跟弹簧伸长Aa-的关系是c（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再做出兀随F变化的图象，得出弹费的劲度系数与灯相比,可能是（）20-m■■弓■■■■■"■■R0.49NA.大于灯B.等于灯C.小于灯D.无法确定（3）如果将指针固定在4点的上方Q处，再做

7、出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与滋相比，可能是（）A.大于空B等于滋C.小于©D.无法确定3.答案：（1）图略；42±2；F=42Ax〈或F=k4）；（2）B；（3）A4.某同学和你-•起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数也做法是先将待测弹赞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鹫一侧，并使弹费另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹赞自然下垂时，指针指示的刻度数值记作6,弹簧下端挂一个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作Li：弹簧下端挂两个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作厶2；……:挂七个50

8、g的祛码时，指针指示的刻度数值记作L7o①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中冇两个数值在记录时有谋，它们的代表符号分别是和测最记录表:代表符号厶）Lx厶2厶3厶4Ls厶6厶7刻度数俏/cm1.703.4