上传时间: 2016-03-05
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学案3 弹力(二)
[学习目标定位] 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用图像法处理实验数据.3.能根据F-x、F-l图像求出弹簧的劲度系数.
一、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受到的重力大小相等.弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去原长来求得.
图1
2.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,作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像,根据实验所得的图像,就可探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.21**com
二、实验器材
轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台.
一、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2所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1.
图2
3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5、......和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5、.......
4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格.
1
2
3
4
5
6
7
F/N
0
l/cm
x/cm
0
二、数据处理
1.建立直角坐标系,以F为纵轴,x为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线.21.com
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.
3.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.
三、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.为了减小误差,要尽量多测几组数据.
2.弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差.为了减小该系统误差,实验中应使用轻质弹簧.版权所有
四、注意事项
1.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.测量长度时,应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系.
3.记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位.
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