第 9 讲 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关系。2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。二、实验器材铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。考点一 实验原理与操作1．实验原理(1)弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关。沿着弹簧伸长的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力大小相等。(2)用悬挂法测量弹簧的弹力所运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力大小相等这一原理。(3)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。2．实验步骤(1)如图所示，将铁架台放在水平桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小刻度为 1 mm)固定于铁架台上，并用铅垂线检查刻度尺是否竖直。(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度 L0。(3)在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度 L1。(4)用上面的方法，记下弹簧下端挂 2 个、3 个、4 个……钩码时弹簧下端所对应的刻度 L2、L3、L4……并将所得数据记录在表格中。(5)用 xn＝Ln－L0计算出弹簧下端挂 1 个、2 个、3 个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值 g 计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。(6)根据所测数据在坐标纸上描点，最好以弹簧弹力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。(7)按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)。所描的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。(8)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……。(9)解释函数表达式中常数的物理意义。如图所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为 m 的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________。(2)实验中需要测量的物理量有：____________________________________。(3)为完成该实验，设计实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横轴，以弹簧弹力为纵轴，建立坐标系，描出各组实验中弹簧伸长量 x 和弹簧弹力 F 对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系...
