2026高中物理课件 第2章 第4讲　实验2：探究弹簧弹力与形变量的关系 实验3：探究两个互成角度的力的合成规律.pptxVIP

;;;实验：探究弹簧弹力与形变量的关系;1.实验原理。

(1)如图所示，弹簧下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小_______。

(2)弹簧的长度可用刻度尺直接测量，弹簧的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形变量之间的定量关系了。;2.实验器材。

弹簧、_____________、铁架台、钩码若干、坐标纸等。

3.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)如图所示，在弹簧下端挂一个质量为m的钩码，测量此时弹簧的长度l1。

(3)用上面的方法，记下弹簧下端挂2个、3个……钩码时弹簧的长度，将钩码的总质量和测量的弹簧长度l2、l3…记录在表格中。;(4)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，并记入表格中。

4.数据处理。

(1)图像法：根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上描点。以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的伸长量x为横轴，根据描点的情况，作出一条经过原点的直线。

(2)列表法：将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发现在实验误差允许的范围内，弹簧弹力与弹簧伸长量的比值不变。;(3)函数法：根据实验数据，找出弹力与弹簧伸长量的函数关系，并能解释关系式中常数的物理意义。

5.误差分析。

(1)偶然误差：①弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源，测量时尽量精确地测量弹簧的长度。②描点、作图不准确会造成误差。

(2)系统误差：由于弹簧自身重力的影响，所作直线只是近似过坐标原点。尽量选用质量较轻的弹簧。;6.注意事项。

(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出弹性限度。

(2)使用较轻质的弹簧，尽量多测几组数据。

(3)坐标轴标度适中，作图线时使更多的点在图线上，不能在直线上的点尽量均匀分布在直线两侧。;;(1)将弹簧悬挂在铁架台上，把刻度尺竖直固定在弹簧一侧，零刻度与弹簧上端对齐，不悬挂重物时，指针所指的位置如图乙所示，则弹簧的原长为l0=_____________________cm。?;(2)在弹簧挂钩上挂上不同的钩码，由钩码的重力得到弹簧的弹力F，测得不同弹力??弹簧的长度l，求得弹簧的伸长量x=l-l0，根据测得的多组数据在F-x坐标系上描点，如图丙所示，请根据描出的点作图，由图像求得弹簧的劲度系数k=______N/m。根据图像求劲度系数可以减小________(填“偶然”或“系统”)误差。;?;;(1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧_____时，记录所挂钩码的重力和对应的h。?;(2)根据实验记录数据作出h随弹簧弹力F变化的图线如图乙所示，可得未挂钩码时水平纸片到地面的竖直距离h0=_______m，弹簧的劲度系数k=________N/m。(均保留1位小数);;【典例3】(2021·广东卷)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。;n;?;?;(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，该弹簧的劲度系数为______

N/m(保留3位有效数字)。?;;实验：探究两个互成角度的力的合成规律;1.实验原理。

如图所示，分别用一个力F、互成角度的两个力F1、F2，使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O，即伸长量相同，根据合力的定义，F为F1、F2的合力，作出力F及F1、F2的图示，分析F、F1和F2的关系。;2.实验器材。

方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、小圆环、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔等。

3.实验步骤。

(1)仪器安装：①按实验原理图，用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上。

②用图钉把橡皮条的一端固定在G点，橡皮条的另一端连接轻质小圆环，小圆环上拴上两个细绳套。;(2)测量与记录：①同一次实验中两次把小圆环拉到同一位置O点，用一个力F单独拉小圆环产生的效果与F1、F2共同作用产生的效果相同。

②记录用一个弹簧测力计拉小圆环时弹簧测力计的示数F和细绳的方向和用两个弹簧测力计拉小圆环时两个弹簧测力计的示数F1、F2和细绳的方向。

③改变两个弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验，并做好记录。;4.数据处理。

(1)用铅笔和刻度尺从点O沿两细绳套的方向画直线，按选定的标