第2节　第2课时　实验探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系.pptxVIP

第2课时实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系;目录;;一、实验目的

1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系。

2.能利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。;二、实验原理与设计

1.实验原理：二力平衡。

将已知质量的钩码悬挂于弹簧上，由二力平衡知，弹簧对钩码的弹

力（F）大小等于钩码所受重力的大小。;三、实验器材

铁架台、毫米刻度尺（米尺）、轻弹簧、钩码（一盒）、三角板、铅

笔、坐标纸等。;四、实验步骤;;五、数据处理

1.根据测得的数据，以弹力F为纵轴，弹簧伸长的长度x为横轴，建

立直角坐标系，根据表中所测数据在坐标纸上描点；按照坐标图中

各点的分布与走向，尝试作出弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图

线。由结果可知，在弹性限度内，图线为一条直线。;?;六、误差分析

1.系统误差

钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。

2.偶然误差

（1）弹簧长度的测量造成偶然误差，为了减小这种误差，要尽量

多测几组数据。

（2）作图时的不规范造成偶然误差，为了减小这种误差，画图时

要用细铅笔作图，所描各点尽量均匀分布在直线的两侧。;七、注意事项

1.所挂钩码不要过重，以免弹簧被过度拉伸，超出它的弹性限度。

2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点间距尽可

能大一些，这样作出的图线准确。

3.测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，刻

度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大读数误差。

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及弹簧伸长量的对应关系及单位。

6.尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。;;题型一;（1）为完成实验，还需要的实验器材有：?。;（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图像，由此可求出弹簧劲

度系数为N/m。当伸长量超过3.5cm后，图线明显偏离直

线，可能的原因是?。;（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：;E.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式，

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：?。;;（3）以力F为纵坐标，以弹簧长度lx为横坐标，根据所测的数据在坐

标纸上描点。;答案：见解析;题型二;（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有一个数值在记录时

有误，它的代表符号是?。;（2）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量

值填入记录表中。;（3）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一

求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90cm，d2＝L5

－L1＝6.90cm，d3＝L6－L2＝7.00cm。;（4）根据以上差值，可以求出每增加50g钩码弹簧的平均伸长量

ΔL，ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为ΔL＝?，

代入数据解得ΔL＝cm。;;钩码质

量/g;解析：描点作图，图像如图所示。;（2）图线与横轴的交点的物理意义是?。;题型三;①在绳下端挂上一个钩码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细绳水平且

弹簧与细杆没有接触；

②系统静止后，记录钩码的个数及指针的位置；

③逐次增加钩码的个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；

④用n表示钩码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在

表格内。

回答下列问题：;（1）根据表中的实验数据在图乙中补齐数据点并作出l-n图像。;解析：作出l-n图像如图所示。;（2）弹簧的劲度系数k可用钩码质量m、重力加速度大小g及l-n图线的

斜率a表示，表达式为k＝?。

若g取9.80m/s2，则本实验中k＝N/m（结果保留3位有效数

字）。;创新角度分析

（1）轻弹簧穿在水平光滑横杆上，消除弹簧重力对实验的影响。

（2）利用弹簧长度l和钩码个数n的图像处理实验数据。;;（1）以x为横坐标，F为纵坐标，在图乙的坐标纸上描绘出能够正确

反映弹力与伸长量关系的图线。;答案：如图所示;（2）由图线求得该弹簧的劲度系数为N/m（保留2位有效数

字）。;;1.（多