实验2 探究弹力与弹簧伸长的关系 课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
第二章　力
实验二　探究弹力与弹簧伸长的关系
实验目的】
1．探究弹簧弹力与弹簧伸长量间的关系．
2．学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据．
【实验原理】
1．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，弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值上相等；因此我们可以通过对弹簧悬挂不同重物并求出对应的伸长量即可探究弹力与伸长的关系．
2．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可由弹簧拉长后的长度减去弹簧的原长来计算．
3．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数据(x，F)对应的点，用平滑的曲线将这些点连接起来，根据实验所得的图线，就可探究弹力大小与伸长量间的关系．
3．增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的伸长量.
1 2 3 4 5 6 7
F/N 0
l/cm
x/cm 0
【数据处理】
1．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变化的图像．由实际作出的F x图像可知，图像为过原点的直线．
【误差分析】
产生原因 减小方法
偶然误差 读数、作图误差 (1)多组测量
(2)所挂钩码的质量差适当大些
系统误差 弹簧自重 选轻弹簧
【注意事项】
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出其弹性限度．
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一些，这样作出的图像更精确．
3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大读数误差．
4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧．
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．
(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，下列说法正确的是(　　)
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂砝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．用直尺测量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
一、实验原理及实验注意事项
解析：弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长，选项C错误；做实验时要用同一个弹簧来测量，选项D错误．
答案：AB
某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在____________方向(选填“水平”或“竖直”)．
二、实验数据处理
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧__________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表所示：
(3)如图所示是该同学根据表中数据作的图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(选填“L0”或“Lx”)的差值．
(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图像和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)．
解析：(2)测量仪器是10分度的，需要估读到最小精度的下一位，则此刻度尺的最小精度应为1 mm，故L3读数错误．
(3)横轴表示的是弹簧相对挂砝码盘状态的形变量，故为弹簧长度与Lx的差值．
答案：(1)竖直　(2)静止　L3　1 mm　(3)Lx
(4)4.9　10
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