24探究弹力和弹簧伸长量的关系

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1、2.4探究弹力和弹簧伸长量的关系主备人：邢庆涛审核人：王圣军【实验目的】1.探究弹力和弹簧伸长量Z间的关系.2.学会利用图象法处理实验数据.【实验原理】1.如图所示，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.【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.【实验过程】一、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

2、尺测出弹簧自然伸长状态时的长度10,即原长.2.如图所示，在弹簧下端挂质量为ml的钩码，量出此时弹簧的长度II,记录ml和II,填入自己设计的表格中.3.改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4>m5和相应的弹簧长度12、13、14、15,并得出每次弹簧的伸长量xl、x2、x3>x4、x5.二、数据处理1.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，按照图屮各点的分布与走向，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

3、均匀.2.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.3•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.【误差分析】1.弹簧拉力大小的不稳定会造成误差.因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，待稳定后再读数可以提高实验的准确度.2.弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源.3.弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响.4.尽量多测几组数据，以减少误差.【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

4、.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口处于平衡状态时测量，以免增大误差.1.描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应一定耍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【典型例题】俐1、一个实验小组在”探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D•测得的弹力与弹簧

5、的长度成正比俐2、某同学用如图所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验.他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g取9.8m/s2）钩码质量（1）根据所测数据，在图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线•（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为N/m.【针对训练】1、.（2010-临沂质检）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电

6、脑相连•当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图乙所示•则下列判断正确的是（）A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变2・、某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下

7、端弹簧的长度I,现要测岀弹簧的原长10和弹簧的劲度系数，该同学通过改变I而测出对应的弹力F,作出F—I变化的图线如图乙所示，则弹簧的劲度系数为N/m,弹簧的原长10=m.1.（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50g的磁码吋，指针指示的刻度数值记作UL；弹簧下端挂两个50g的舷码时，指针指示的刻度数值记

8、作L2；??；挂七个50g的誌码时，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，请你根据图将这两个测量值填入上表中・（