实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系[学科素养与目标要求] 科学探究：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．一、实验器材弹簧、刻度尺、钩码、铁架台、坐标纸．二、实验原理1．弹簧弹力 F 的确定：弹簧下端悬挂钩码，静止的钩码处于平衡状态，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 都可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量 x＝l－l0.3．图象法处理实验数据：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．如图 1 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和 l1.图 13．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＝l － l 0)和弹簧受到的拉力 F(F＝mg)，并将数据填入表格.次数1234567F/N0l/cmx/cm0四、数据处理1．建立直角坐标系，以 F 为纵轴，x 为横轴，根据测量数据在坐标纸上描点作出 F 随弹簧伸长量 x 变化的图线，如图 2 所示．图 22．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．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．一、实验原理及操作例 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，在弹簧下端挂一个钩码，记下钩码的质量 m1，此时弹簧平衡，弹力大小为 F1...
