实验:探究弹力和弹簧伸长的一、实验目的1.探究弹力与弹簧伸长的关系。2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。3.验证胡克定律。二、实验原理1.如图所示,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的重力大小相等。2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。3.求弹簧的劲度系数弹簧的弹力 F 与其伸长量 x 成正比,比例系数 k=,即为弹簧的劲度系数;另外,在 Fx图像中,直线的斜率也等于弹簧的劲度系数。三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。四、实验步骤1.按下图安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 l0。2.在弹簧下端悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格,以 F 表示弹力,l 表示弹簧的总长度,x=l-l0表示弹簧的伸长量。1234567F/N0l/cmx/cm0五、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,如图所示。2.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=。六、误差分析由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作,存在较大的测量误差,另外由于弹簧自身的重力的影响,即当未放重物时,弹簧在自身重力的作用下,已经有一个伸长量,这样所作图线往往不过原点。七、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.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线精确。3.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。4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。[例 1] (1)(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是( )A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几...