探究弹力与弹簧伸长量之间的关系﹝吴正荣﹞.ppt

探究弹力与弹簧伸长的关系 五汛中学 吴正荣 探究弹力与弹簧伸长的关系 一、实验目的 1．探究弹力和弹簧伸长量之间的关系． 2．学会利用图象法处理实验数据． 二、实验原理 1．如图实－2－1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. 三、实验器材与装置图 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． 四、实验步骤 1．如图实－2－2所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度 尺是否竖直，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长． 2．如图实－2－2所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里. 1 2 3 4 5 6 7 F/N L/cm x/cm 3．改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次． 五、数据处理 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．注意直线的连法。 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．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差． [例1] 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”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 [答案]　AB [例2] 某同学用如图实－2－4所示的装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的实验．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：(重力加速度取g＝9.8 m/s2) (1)根据所测数据，在如图实－2－5所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度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量关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为________N/m. 4.9 25 六、误差分析 1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差． 2．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响． 3．为了减小误差，要尽量多测几组数据． 七、实验结论 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． 在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量（形变量)成正比。