第5讲探究弹力和弹簧伸长关系

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1、第5讲探究弹力和弹簧伸长的关系【知识梳理】一、实验目的:1________________________2____________________3____________________二、实验原理：弹簧受力会发生形变，在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂钩码，平衡时弹力大小等于______________，用刻度尺量出弹簧的伸长量，改变钩码数量，重复上述实验，就可以定量地寻找弹力与弹簧伸长量之间的关系.三、实验器材(如图）：铁架台、毫米刻度尺、被探究的弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等.四、实验步骤：1.将弹簧挂在支架上,测量弹簧的原长L0.2.在弹簧下端挂上钩码，待

2、钩码静止时测出弹簧的长度L，求出弹簧的伸长x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力).3.改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中.记录表：弹簧原长L0=_____cm.4.以力为纵坐标，以弹簧的伸长为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点.5.按照图中各点的分布与走向，作出一条平滑的图线.所画的点不一定正好都在这条图线上，但要注意使图线两侧的点数大致相同.6.以弹簧的伸长为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义.五、数据处理及实验结论：1.列表法：将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差

3、范围内是相等的。2.图像法：以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x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。六、注意事项：1．不要超过弹性限度：5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．2．尽量多测几组：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．3．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．七、误差分析：1.本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小不稳定造成的

4、.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，可以提高实验的准确度.·2.弹簧长度的测量是本实验主要误差来源，所以测量时尽量精确地测量弹簧的长度.3.描点、作图不准确等.【典例分析】【典例1】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，然后在弹簧下面挂上钩码，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：(重力加速度g=9.8m/s2)(1)据所测数据，在所给坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x和钩码质量m的关系曲线.(2)根据所测数据和关系曲线可以判断，在_______N范围内弹力大小和弹簧伸

5、长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.【典例2】如图所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．(1)为完成实验，还需要的实验器材有_________________________(2)实验中需要测量(记录)的物理量有________________________(3)图(b)是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是_______________________________．【随堂演练】1.(1)在“探究弹力与弹

6、簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是(　　)．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即为弹簧的伸长量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5※【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】※(2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”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※【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的

7、教学资源。】※度L，把L－L0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(　　)．2.以下是一位同学做“弹力与弹簧伸长的关系”的实验．(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是________________________________________________．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，并用平滑的曲线连结起来B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻