内容正文:
实验2 探究弹力和弹簧伸长的关系
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一、实验目的
1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系。
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.如图所示,弹簧弹力(F)等于悬挂钩码的重力。
2.弹簧伸长量(x)等于弹簧的现长(l)减去原长(l0)。
3.多测几组,找出F与x的关系。
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三、实验器材
弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸。
四、实验步骤
1.如图所示,将铁架台放在桌面上(固定好),弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,让其自然下垂,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。
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2.用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长。
3.在弹簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中。
4.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,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x1,x2,x3,x4,x5。
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五、数据处理
1.以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,建立坐标系,选取合适的单位,用描点法作图。用平滑的曲线连接各点,得到弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图象。
2.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,则考虑二次函数等。
3.得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义。
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六、注意事项
1.每次增减钩码测量有关长度时,均需保证弹簧及钩码处于静止状态,否则,弹簧弹力有可能与钩码重力不相等。
2.整个实验过程不要超过弹簧的弹性限度。
3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。
4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要适当,不可过大,也不可过小。
5.描线的原则是,尽量使各点落在线上,少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是光滑的曲线。
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七、误差分析
1.系统误差:钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。
2.偶然误差:
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考点一
考点二
考点三
实验原理与操作
例1(2016·山东临沂模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个