探究弹力和弹簧伸长的关系实验讲解.ppt

探究弹力和弹簧伸长的关 系（实验） 实验目的 1. 探究弹力和弹簧伸长量之间的关系 . 2. 学会利用图象法处理实验数据 . 实验原理 1. 如图 1 所示 , 在弹簧下端悬挂钩码时 弹簧会伸长 , 平衡时弹簧产生的弹力与 所挂钩码的重力大小相等 . 实验原理 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 . 实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若 干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔 . 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 l 0 , 即原长 . 2. 如图 2 所示 , 在弹簧下端 挂质量为 m 1 的钩码，量出 此时弹簧的长度 l 1 ，记录 m 1 和 l 1 ，填入自己设计的表格 中 . 实验步骤 3. 改变所挂钩码的质量 , 量出对应的弹 簧长度 , 记录 m 2 、 m 3 、 m 4 、 m 5 和相 应的弹簧长度 l 2 、 l 3 、 l 4 、 l 5 , 并得出每 次弹簧的伸长量 x 1 、 x 2 、 x 3 、 x 4 、 x 5 . 数据处理 1. 以弹力 F ( 大小等于所挂钩码的重力 ) 为纵坐标 , 以弹簧的伸长量 x 为横坐标 , 用描点法作图 . 连接各点 , 得出弹力 F 随 弹簧伸长量 x 变化的图线 . 2. 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。 误差分析 1. 弹簧拉力大小的不稳定会造成误差 . 因此 , 使弹簧 的悬挂端固定 , 另一端通 过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力 , 待稳 定后再读数可以提高实验的准确度 . 2. 尽量精确地测量弹簧的长度，也是 减小实验误差的基本方法 . 3. 描点、作图不准确 . 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 , 从而使坐标上描的点的间距尽可能大 , 这样作出的图线更精确 . 注意事项 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 在一条曲线上 , 但应注意一定要使各点 均匀分布在曲线的两侧 . 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 . 课堂练习 【 例 1 】某同学用如图所示装置做探究 弹力和弹簧伸长关系的实验 . 他先测出 不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺 刻度 , 然后在弹簧下端挂上砝码 , 并逐 个增加砝码 , 测出指针所指的标尺刻度 , 得数据列表如下 :( 重 力加速度 g =9.8 m/s 2 ) 课堂练习 (1) 根据所测数据 , 在图 4 坐标纸上作 出弹簧指针所指的标尺刻度 x 与砝码 质量 m 的关系曲线 .