實(shí)驗(yàn)彈簧彈力與伸長量的關(guān)系

1、探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)原理】1彈簧受力會發(fā)生形變，形變的大小與受到的外力有關(guān)沿著彈簧的方向拉彈簧，當(dāng)形變穩(wěn)定時，彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的(注：彈簧質(zhì)量不計(jì)）2用懸掛法測量彈簧的彈力，運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼的重力相等3彈簧的長度可用刻度尺直接測出，伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進(jìn)行計(jì)算這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系即尋求Fkx的關(guān)系 . 【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙實(shí)驗(yàn)步驟1將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度L0，即原長2如圖241所示，將已知

2、質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時測量彈簧的總長度并測出鉤碼的重力，填寫在記錄表格里1 2 3 4 5 6 7 F/N L0/cm x/cm 3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過程多次 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理】1以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線2以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)3得出彈力和彈簧伸長之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義【實(shí)驗(yàn)誤差的來源】1彈簧長度的測量誤差 2描點(diǎn)畫線的作圖誤差【注意事項(xiàng)】1所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，

3、超出它的彈性限度要注意觀察，適可而止2每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀，使作出的圖線更精確3測彈簧長度時，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量，以免增大誤差4描點(diǎn)畫線時，使盡可能多的點(diǎn)落在線上不在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)5記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位【鞏固練習(xí):】1.一個實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。下列表述正確的是 （ ）Aa的原長比b的長Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測得的彈力與彈簧的長度成正比2. (1)在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)

4、中，以下說法正確的是() A彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) C用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把LL0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖242中的() 3.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖243.所用

5、的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度(1)有一個同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖244中，請作出FL圖線(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0_cm，勁度系數(shù)k_N/m. (3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較優(yōu)點(diǎn)在于：_. 缺點(diǎn)在于：_. 4.用一測力計(jì)水平拉一端固定的彈簧，以此來測定此彈簧的勁度系數(shù)k，測出的拉力F與彈簧長度L之間的數(shù)據(jù)如下表所示：F/N1.101.502.003.003.503.804.00L/cm22.0022.3522.7023.3123

6、.6523.8024.00(1)在下圖中作出此彈簧的FL圖線 (2)圖線與L軸的交點(diǎn)表示_，其值為_cm，此彈簧的勁度系數(shù)為_Nm5.做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度L0；C.將鐵架臺固定于桌子上（也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重），并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固這一刻度尺；D.依次在彈簧下端掛上2個、3個、4個鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E.以彈簧伸長為自變量，寫出彈力與伸長的關(guān)系式.首

7、先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)；F.解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G.整理儀器請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：_ 6、某同學(xué)在做“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如右圖所示.(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長度為_cm；該彈簧的勁度系數(shù)為_Nm 7.某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.所用的鉤碼每個的質(zhì)量都是30g，他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，然后再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中(彈力始終未超過彈性限度，取)鉤碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長(cm)6.007.158.349.4810.64