2025高中物理一轮复习学案 实验探究课2　探究弹簧弹力与形变量的关系.pdfVIP

实验探究课2

探究弹簧弹力与形变量的关系

01强基础固本增分

[实验基本技能]

一、实验目的

1.探究弹簧弹力与形变量的关系。

2.学会利用图像法处理实验数据，探究物理规

律。

二、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所挂钩码的重力大小相

等。

2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标

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弹簧伸长量间的关系。

三、实验器材

铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、

坐标纸等。

四、实验步骤

1.根据实验原理图，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l，即弹簧的原长。

0

3.在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧

的伸长量x和弹力的大小F(等于所挂钩码的重力)。

4.改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所

测数据填写在表格中。

次数

内容

123456

拉力F/N

弹簧总长/cm

弹簧伸长/cm

[规律方法总结]

一、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。

二、误差分析

1.弹簧自重可造成系统误差。

2.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差。

3.画图时描点及连线不准确也会带来误差。

三、注意事项

1.不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出

弹簧的弹性限度。

2.尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。

3.观察所描点的走向：不要画折线。

4.统一单位：记录数据时要注意弹力和弹簧伸长量的对应关系及单

位。

02研考点精准突破

考点一教材原型实验

1.(实验原理)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相

等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系。

(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_________________________

_______。

(2)实验中需要测量的物理量有：_______________________________

____________________________________________________________。

(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图像