第 3 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.培养学生实验探究的能力.二、实验原理弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等;弹簧的伸长量越大,弹力也就越大.三、实验器材铁架台、弹簧、钩码若干、毫米刻度尺、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸.四、实验步骤1.安装实验仪器.2.测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量),列表作出记录,要尽可能多测几组数据.3.根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标.4.按照在图中所绘点的分布与走向,尝试作出一条平滑的图线,所画的点不一定正好在这条图线上,但要注意使图线两侧的点数大致相同. 对实验原理和操作的考查[学生用书 P31]1.相关原理(1)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.(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.2.注意事项(1)每次增减钩码测量有关长度时,均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态,否则,弹簧弹力有可能与钩码重力不相等.(2)弹簧下端增加钩码时,注意不要超过弹簧的弹性限度.(3)测量有关长度时,应区别弹簧原长 l0、实际总长 l 及伸长量 x 三者之间的不同,明确三者之间的关系.(4)建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要适当,不可过大,也不可过小.(5)描线的原则是,尽量使各点落在描画出的线上,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.【典题例析】 (2018·广东茂名信宜中学月考) 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等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 (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)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F-x 图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于________________________________________________________________________.(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平...