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1、孝昌一中 王凤波,2011年11月18,第三章 相互作用,讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？,1、弹簧的粗细？ 2、弹簧的材料？ 3、弹簧的原长L？ 4、弹簧发生的形变？,L,一 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系,1、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.,2、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.,(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.,3、实验原理 (1).如图实11所示，在弹簧下端悬挂钩
2、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.,4、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).如图实12所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下 端，在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力，填 写在记录表格里.,(3).改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次. (4).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.按照图中各点的分 布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画 的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧 的点数大致均匀. (5).以弹簧
3、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. (6).得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达 式中常数的物理意义.,5、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，从而使坐标系上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确. (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.,6
4、、误差分析 (1).本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差. (2).弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响. (3).为了减小误差，要尽量多测几组数据.,7、实验改进 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，也可以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线.这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.,其中：k弹簧的劲度系数 单位：牛每米， 符号N/m x弹簧伸长（或缩短）的长度,二、胡克定律：,、内容： 在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。,、公式： F k x,弹簧弹力的方向:沿弹簧,指向恢复
5、原长的方向.,1在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直( ) A使用三角板 B使用重垂线 C目测 D不用检查 解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正确A、C不准确，不合题意，D是错误的 答案：B,2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲度系数为多少?,4cm 200N/cm,3某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把LL0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重
6、力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个( ),C,4某同学在做“研究弹簧的形变量与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作了外力F与弹簧总长度L的关系图线如图5所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的),由图可知该弹簧的自然 长度为_cm； 该弹簧的劲度系数为 _N/m.,10,50,5(2010年厦门模拟)如图(甲)所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图(乙)所示则下列判断正确的是( ),A弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比 C该弹簧的劲度系数是200 N/m D该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变,BCD,各种各样的弹簧,
