第4講 實驗二 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

第4講實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系注意事項1．不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過分拉伸，超過彈簧的彈性限度．2．盡量多測幾組：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)．3．觀察所描點的走向：本實驗是探究性實驗，實驗前并不知道其規(guī)律，所以描點以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點．4．統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位．誤差分析1．鉤碼標(biāo)值不準確，彈簧長度測量不準確帶來誤差．2．畫圖時描點及連線不準確也會帶來誤差.

【例1】(1)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是(

)．A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等實驗中應(yīng)注意的問題

(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是(

)．解析本題主要考查使用彈簧時應(yīng)注意的問題，還有用圖象法來描述彈簧的彈力與其伸長量間的關(guān)系．(1)本實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目，以改變對彈簧的拉力，來探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系，所以選A、B.(2)考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x>0，所以選C.答案(1)AB

(2)C考查實驗操作過程及數(shù)據(jù)處理

D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式F．解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義

①在圖中的坐標(biāo)上作出Fx圖線．②寫出曲線的函數(shù)表達式(x用cm作單位)：______________________________________________.(2)這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)在圖2-4-1中坐標(biāo)上已描出：圖2-4-1【例3】

在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中，實驗裝置如圖2-4-2.所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力．實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．圖2-4-2(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在如坐標(biāo)圖2-4-3中，請作出F－L圖線．圖2-4-3(2)由此圖線可得出的結(jié)論是_______________________．該彈簧的原長為L0＝______cm，勁度系數(shù)k＝______________________________N/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實驗情況，請你幫助他設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較．優(yōu)點在于：

_____________________________；缺點在于：

__________________________.解析(1)如圖(2)在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長量成正比10

25(4)避免彈簧自身所受重力對實驗的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實