6 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系一、实验目的1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.2.学会利用图象研究两个物理量之间关系的方法.二、实验原理1.弹簧的弹力 F 的测量:弹簧下端悬挂的钩码静止时,弹力大小与所挂钩码的重力大小相等,即 F=mg.2.弹簧的伸长量 x 的确定:弹簧的原长 l0与挂上钩码后弹簧的长度 l 可以用刻度尺测出,弹簧的伸长量 x=l-l0.3.作出弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的关系图象,根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系.三、实验器材轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,坐标纸.一、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度 l0,即原长.2.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和 l1.3.改变所挂钩码的质量,重复步骤 2,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=l-l0)和弹簧受到的拉力 F(F=mg),并将数据填入表格.1234567F/N0l/cmx/cm0二、数据处理1.以弹力 F(大小等于所挂钩码的重力)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 变化的图线,如图 361 所示.图 3612.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力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,这个常数也可据 Fx 图线的斜率求解,k=.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.1三、误差分析1.偶然误差:由于读数和作图不准产生的误差,为了减小偶然误差要尽量多测几组数据.2.系统误差:弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧重力的影响产生的误差,为减小系统误差,应使用较轻的弹簧.四、注意事项1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.2.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差.3.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.4.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.实验探究 1 实验操作及分析 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.图 362① 图 362 甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为 7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量 Δl 为 cm;② 本...