实验：探究弹力和弹簧伸长的关系.docx

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1、实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系r基本实验要求.实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹 力也就越大.1 .实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸.2 .实验步骤 安装实验仪器（如图1所示）.LJ测量弹簧的伸长量（或总长）及所受的拉力（或所挂钩码的质量），列表作出记录，要尽可能 多测几组数据.根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标.（4）按照在图中所绘点的分布与走向，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.以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，

2、首先尝试一次函数，如果不行再考 虑二次函数.r规律方法总结.数据处理（1）列表法将测得的尸、x填入设计好的表格中，可以发现弹力厂与弹簧伸长量x的比值在误差允许范 围内是相等的.（2）图象法以弹簧伸长量X为横坐标，弹力尸为纵坐标，描出R %各组数据相应的点，作出的拟合曲 线是一条过坐标原点的直线.(3)函数法弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系.1 .考前须知不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹 簧的弹性限度.尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据.观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作 的曲线是试探

3、性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点.(4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.2 .误差分析钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.画图时描点及连线不准确也会带来误差.跟踪练习：1 .为研究弹力与弹簧伸长量的关系，在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，测得下表数据。弹簧 始终未超过弹性限度，弹簧自身质量忽略不计，重力加速度。g= U0句根据上表数据，适中选取标度，在给定的坐标系中画出弹力/跟弹簧伸长量X关系图象；句根据上表数据，适中选取标度，在给定的坐标系中画出弹力/跟弹簧伸长量X关系图象；以根据图象计算弹簧劲度系数。祛码质量m/g050100150

4、200250弹簧总长度Z/C7H9.010.011.012.013.014.02 .某同学在做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验时，实验装置如图甲所示，所用钩码 每个质量均为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，并将数据填写在下表中，实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g=10N/kg.钩码质量/g0306090120150弹簧总长度6.07.08.09.010.011.0/cm000000St甲(1)试根据这F/N些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧的弹力与长度之间的函数关系图像.(2)写出该图像的函数表达是= (国际单位制

5、)；(3)该弹簧的劲度系数是*=N/m；(4)图线与横轴的交点的物理意义是；(5)图线延长后与纵轴交点的物理意义是.3 .某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。实验时，先把弹簧平放在桌面上, 用刻度尺测出弹簧的原长Lo=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只 钩码均记下对应的弹簧的长度人数据记录如表所示。钩码个数12I5理力EN1。2。3j0.O5.0强署的长度Wcm7。9j011。13 015.0(1)根据表中数据在图中作出F-x图象由此图线可得，该弹簧劲度系数:N/m；(结果保存2位有效数字)图线与x轴的交点坐标大于Lo的原因是 o4 .某实验小组做“探究弹

6、簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验，采用如图甲所示的装置。质量 不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添祛码可以改变弹簧的弹力。在实验过程中进行正 确操作并收集实验数据，作出小盘中祛码重力G随弹簧伸长量x变化的关系图象如图乙所 示。(重力加速度g=10m/s2)一心IIIJllliIIH(1)由图乙可求得该弹簧的劲度系数为N/mo(2)由图乙还可求得小盘的质量为 kg,小盘的质量使弹簧劲度系数的测量结果(与真实值相1*2c34r5Q6 一钩码质里m/旷3060Q90。120150刻度尺读数x/cmP6. OOP8.3409.48C10.64Q11. 79比）（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。5

7、.探究“弹力和弹簧伸长的关系工甲同学利用图（a）所示的装置，将 弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针 所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码, 依次读出指针所指刻度尺的刻度值，所读数据列表如下：（弹簧始终 未超过弹性限度，重力加速度g取9.8m/s2）（1）实验中挂30g钩码时刻度尺读数如图，请你将这个测量值填入记录表中（2）作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其表示的物理意义是；该弹簧的劲度系数k=N/m（保存三位有效数字）。6 .晓天同学在做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，实验装置如图所 示，所用的钩码每只质量为50g.他先测出不挂构码时弹簧的自然

8、长度， 再将8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，并将 数据填在表中，g取9.8m / s2钩码质量/gO50roorsoZOO25。300350400弹簧总 长度/cm(b.OO7.003.009.00ro.oorr.ooSQO130214.4S该同学测量弹簧水平放置时的自然长度略小于竖直悬挂时的自然长度，造成这种现象的原因主要是;该同学描绘弹簧弹力F和伸长量x关系图线时，发现图线最后一局部不是直线，造成这种现象的主要原因可能是o该同学描绘出弹资弹力F和弹簧的伸长量x的关系图线后，根据F和x关系图线的直线 局部，求得该弹簧的劲度系数1=N/mo7.在“探究弹力与弹簧伸长量的

9、关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所 示.所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的 自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度.(1)有一个同学通过以上实验测量后，把6组数据描点在如下图坐标系中，请作出F-L 图线.A7N-5101520 25 L/(xi*3Lfi数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为。由表可知所用刻度尺的最小分度为（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是祛码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（填“4或4”）O的差值（填“4或4”）O（4）由图可知弹簧的劲度系数为.N/m；通过图和表可知祛码盘的质量为g （结果保存两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。