高中物理实验 探究弹力和弹簧伸长的关系
7页1、实验2 探究弹力和弹簧伸长的关系实验目的1探究弹力与弹簧伸长的定量关系2学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法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的长度l0,即原长2如下图所示,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计算钩码的重力,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,用描点法作图连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线5尝试写出曲线的函数式,并解释式中常数的物理意义原理简图注意事项(1)所挂钩码不要过重,以免弹簧
2、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疏,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,所画曲线不一定经过每一个点,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,在探究弹力F与弹簧伸长x的关系时,得到几组数据,既可以由所测数据找出F与x的对应关系,又可以作出F-x图象,从图象上看出F与x的关系图象法很容易消除实验测量中的偶然误差1.某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g取9.8m/s2) (1)根据所测数据,在坐标纸上作弹簧指针所指的标尺刻度z与砝码质量m的关系曲线 (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,这种规格弹簧的劲度系数为 N/m2.一个实验小组存“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条
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