第4講 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

第4講實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系注意事項(xiàng)1．不要超過彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過分拉伸，超過彈簧的彈性限度．2．盡量多測幾組：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)．3．觀察所描點(diǎn)的走向：本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律，所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(diǎn)．4．統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位．誤差分析1．鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確，彈簧長度測量不準(zhǔn)確帶來誤差．2．畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會帶來誤差.

【例1】(1)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是(

)．A．彈簧被拉伸時(shí)，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(gè)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實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題

(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L－L0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(

)．解析本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問題，還有用圖象法來描述彈簧的彈力與其伸長量間的關(guān)系．(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目，以改變對彈簧的拉力，來探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系，所以選A、B.(2)考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧的伸長量x>0，所以選C.答案(1)AB

(2)C考查實(shí)驗(yàn)操作過程及數(shù)據(jù)處理

D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，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．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義

①在圖中的坐標(biāo)上作出Fx圖線．②寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式(x用cm作單位)：______________________________________________.(2)這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)在圖2-4-1中坐標(biāo)上已描出：圖2-4-1【例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2-4-2.所用的每個(gè)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(shí)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．圖2-4-2(1)有一個(gè)同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在如坐標(biāo)圖2-4-3中，請作出F－L圖線．圖2-4-3(2)由此圖線可得出的結(jié)論是_______________________．該彈簧的原長為L0＝______cm，勁度系數(shù)k＝______________________________N/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，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：

__________________________.解析(1)如圖(2)在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長量成正比10

25(4)避免彈簧自身所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)