实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系目录课前预习·基础落实课堂互动·考点突破课前预习·基础落实【实验目的】1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系
2.学会用列表法和图象法处理实验数据
【实验原理】1.如图实Ⅱ-1 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
【实验器材】铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔
【实验过程】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.如图实Ⅱ-2 所示,在弹簧下端挂质量为 m1的钩码,量出此时弹簧的长度 l1,记录 m1和 l1,填入自己设计的表格中
3.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,记录 m2、m3、m4、m5 和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量 x1、x2、x3、x4、x5
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
2.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数
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之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义
【误差分析】1.弹簧拉力大小的不稳定会造成误差
因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,待稳定后再读数可以提高实验的准确度
2.弹簧长度的测量,是本实验的主要误差来源
所以,测量时尽量精确地测量弹簧的长度
【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,要注意观察,适可而止
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,