•第5讲实验二探究弹力和弹•簧伸长的关系•1.探究弹力与弹簧伸长的定量关系.•2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据的科学方法.•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在数值上是相等的.•2.用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等.•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.•轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,毫米刻度尺.•1.如图所示,将铁架台放在桌面上(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(最小分度为1mm)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L1.钩码个数刻度伸长量x弹力F0123⋮6L0=L1=L2=L3=⋮L6=x1=L1-L0x2=L2-L0x3=L3-L0⋮x6=L6-L0F1=F2=F3=⋮F6=•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.•1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸,超过弹簧的弹性限度.•2.要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据.•3.本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点.•4.如果实验中不用弹簧的伸长而用弹簧的总长为横坐标,得到的不是正比例函数,关系较为复杂,因此最好用弹簧的伸长为横坐标.•5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.•1.钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差.•2.画图时描点及连线不准确也会带来误差.•做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”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,描出各组数据(x,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(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重),并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺•D.依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码•E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,如果不行则考虑二次函数•F.解释函数表达式中常数的物理意义•G.整理仪器.•请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:________________________________________________________________________.•【解析】根据实验的实验操作过程应先安装仪器,再挂钩码然后记录数据,分析数据,最后整理即可,排列先后顺序为:CBDAEFG.•【答案】CBDAEFG•(2010年日照模拟)利用如下图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.所用的钩码每只的质量为30g.实验中,先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端,稳定后依次测出相应的弹簧总长度,将数据填在表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)•(1)在下图坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线.记录数据组123456钩码总质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.118.209.3110.4011.52•(2)由图...