第七讲 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系—鲁科版（2019）高中新高一暑期物理衔接讲义（机构专用）

第七讲 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1．探究弹簧伸长量与弹力之间的关系． 2．学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据． 二、实验原理 1．用悬挂法测量弹簧的弹力F 弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂的钩码的重力相等，即F＝mg. 2．测出弹簧的伸长量x 弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，其伸长量x＝l－l0. 3．探究弹力和弹簧伸长量的关系 建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力和弹簧伸长量的关系． 三、实验器材 铁架台、下端带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸. 一、实验步骤 1．如图1所示，将弹簧上端固定在铁架台上，在弹簧旁边固定一刻度尺，刻度尺的零刻度线与弹簧的上端重合．读出弹簧的原长l0填入下表． 图1 2．在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l1.然后再在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l2……将各次弹簧总长度计入下表相应的表格内． 3．根据每个钩码的质量计算出其重力．弹簧的弹力的大小等于所挂钩码的重力，即F1＝mg、F2＝2mg、F3＝3mg……将各次弹簧弹力大小填入下表相应表格内． 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 拉力F/N 弹簧原长l0/cm 弹簧总长度l/cm 弹簧伸长量x/cm 二、数据处理 1.图像法：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．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．可以发现F­x图线是一条过原点的直线． 2．函数法：弹力F与弹簧的伸长量x应满足函数F＝kx的关系． 三、误差分析 四、注意事项 1．所挂钩码不要过重，以免弹簧超出它的弹性限度． 2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，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且处于平衡状态时测量． 4．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位． 5．尽量选用轻质弹簧以便能忽略自身重力的影响. 实验探究1　实验器材和步骤 　某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的