实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用Word

原理装置图

操作要求

注意事项

平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等

1.将弹簧的一端挂在铁架台上，让其　自然下垂　，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即　原长　。

2.如图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，得出弹簧的　伸长量x1　，将这些数据填入自己设计的表格中。

3.改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x2、x3、x4、x5

1.操作：要使用轻质弹簧竖直悬挂，待钩码　静止　时测出弹簧长度。

2.作图：坐标轴标度要适中，单位要标注，连线时要使各数据点均匀分布在图线的　两侧　，明显偏离图线的点要舍去。

3.适量：弹簧下端所挂钩码不要太多以免伸长量超出　弹性限度　。

4.多测：尽可能多测几组数据。

5.统一：弹力及伸长量关系对应、单位应统一

原理装置图

操作要求

注意事项

数据处理

1.列表法：将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发现在实验误差允许的范围内，弹力与弹簧伸长量的比值　不变　。

2.图像法：根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的伸长量x为横轴，根据描点的情况，作出一条经过　原点　的倾斜直线

误差分析

1.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确以及画图时描点连线不准确等都会引起实验误差。

2.悬挂钩码数量过多，导致弹簧超出了其弹性限度，不再符合胡克定律（F＝kx），故图像发生弯曲，如图甲。

3.水平放置弹簧测量其原长，由于弹簧自身有重力，将其悬挂起来后会有一定的伸长量，故图像横截距不为零，如图乙

原理装置图

操作要求

互成角度的两个力与一个力产生相同的效果

1.等效：同一次实验中两次把橡皮条拉长后的结点O位置必须　保持不变　。

2.拉力：沿弹簧测力计轴线方向拉（与板面平行），橡皮条、弹簧测力计和细绳套与纸面　平行　，两分力F1、F2的夹角不要太大或太小。

3.记录：记下每次各力的　大小　和　方向　，标记方向的两点尽量远些

数据处理

1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的　图示　，并以F1和F2为邻边作　平行四边形　，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F'的图示。

2.用刻度尺从O点按　同样的标度　沿记录的方向作出拉力F的图示。

3.分析多次实验得到的多组数据，比较F与F'在误差允许的范围内是否完全　重合　，从而总结出两个互成角度的力的合成规律：　平行四边形　定则

注意事项

误差分析

1.对拉调校：两个测力计的示数相同方可使用；

2.位置不变：在同一次实验中，橡皮条拉长的结点位置一定要相同；

3.角度合适：两分力F1和F2的夹角以60°～120°之间为宜；

4.力度适中：不超出测力计量程的情况下，橡皮条形变量尽量大些；

5.统一标度：画力的图示选定的标度要相同，力的图示稍大一些

1.误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。

2.减小误差的措施

（1）实验过程中，读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录。

（2）作图时使用刻度尺，并借助三角板，一定要使表示两力的对边平行