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探究弹簧

上传时间: 2014-08-16

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知识回顾

发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力

条件：两物体相互接触且发生弹性形变

方向：总是与使物体发生形变的方向相反

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系

基础知识梳理

【实验目的】

1．探究弹力与弹簧伸长的定量关系．

2．学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系．

【实验原理】

　弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的．

基础知识梳理

用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等．

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，即寻求F＝kx的关系 .

基础知识梳理

【实验器材】

弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．

【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．

基础知识梳理

图1－5－1

2．如图1－5－1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度并测出钩码的重力，填写在记录表格里．

基础知识梳理

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．

基础知识梳理

5．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．

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．

核心要点突破

二、实验中应注意的事项

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尽可能稀，这样作出的图线更精确．

核心要点突破

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．

核心要点突破

1．弹簧长度的测量误差．

2．描点画线的作图误差．

思考：实验误差是如何造成的？

在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是(　　)

A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度

B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等

高频考点例析

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