实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系第三章相互作用[学习目标]1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.3.能根据F-x、F-l图象求出弹簧的劲度系数.内容索引技能储备明确原理提炼方法题型演练学以致用实训演练达标检测检测评价达标过关技能储备一、实验器材弹簧、、钩码、铁架台、坐标纸.二、实验原理1.如图1甲所示,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受到的重力.弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去弹簧的来求得.刻度尺大小相等刻度尺原长图12.建立直角坐标系,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,用连接起来,根据实验所得的图象,就可探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.三、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧状态时的长度l0,即原长.2.如图1乙所示,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平滑曲线自然伸长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、….4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.1234567F/N0l/cmx/cm0l-l0四、数据处理1.建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线,如图2所示.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.图2五、注意事项1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,避免超出弹簧的弹性限度.2.测量长度时,应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系.为了减小弹簧自身重力带来的影响,测弹簧原长时应让弹簧在不挂钩码时保持自然下垂状态,而不是平放在水平面上处于自然伸长状态.3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位.4.描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,可允许少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线或直线.5.尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响.题型演练例1以下是某同学所进行的“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验步骤:(1)将一个弹簧的上端固定在铁架台上,竖直悬挂起来,在弹簧下挂一个钩码,记下钩码的质量m...