高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第4讲 实验：探究弹力与弹簧伸长的关系学案-人教版高三全册物理学案

第 4 讲 实验：探究弹力与弹簧伸长的关系微知识 探究弹力与弹簧伸长的关系1．实验目的(1)探究弹力与弹簧伸长的定量关系。(2)学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。2．实验原理(1)如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与钩码总重力大小相等。(2)用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小 F，以横坐标表示弹簧的伸长量 x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。3．实验器材除轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台外，还需重垂线，坐标纸，三角板。4．实验步骤(1)如图所示，将铁架台放于桌面上(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(分度值为 1 mm)固定于铁架台上，并用重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)。所画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。5．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，从而使坐标系上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确。(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，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与弹簧伸长量的对应关系及单位。6．误差分析(1)本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差。(2)弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响。(3)为了减小...