第3章 第2节 第2课时 实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word（鲁科版）

第2课时 实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系

 (实验课——基于经典科学探究)

1.将已知质量的钩码悬挂于弹簧上,由二力平衡知,弹簧对钩码的弹力(F)大小等于钩码所受重力的大小。

2.通过改变悬挂钩码的个数来改变弹簧弹力的大小F。

3.测出弹簧的原长l0和每次悬挂钩码对应弹簧的长度l,得到弹簧的伸长量x=l-l0。

4.确定F与x的数量关系及弹簧的劲度系数k。

一、实验步骤

1.按实验装置图安装实验器材,记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。

2.在弹簧下端悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度和钩码的质量。

3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格。

弹簧原长l0=　　　　cm。 

二、数据处理

1.以弹力F(大小等于所挂钩码受到的重力)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变化的图像。由作出的F -x图像可知,图像为过原点的倾斜直线。

2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力大小和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可根据F -x图像的斜率求解,k=。

3.实验结论

(1)弹簧的弹力随伸长量的增大而增大。

(2)在误差允许的范围内,弹簧的弹力大小与伸长量成正比。

三、注意事项

1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出其弹性限度。

2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描绘的点尽可能稀一些,这样作出的图像更精确。

3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于静止状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大读数误差。

4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。

5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。

四、误差分析

 

 

 

[关键点反思]

1.对所挂钩码的质量有什么要求?

提示:不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。

2.测量弹簧长度时要注意什么?

提示:要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量。

3.作图描点画线时应参照什么原则?

提示:所描的点不一定都落在一条直线上,但不在直线上的点应尽量对称地分布在直线的两侧。

考法(一)　实验基本操作