實(shí)驗(yàn)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系

襄陽(yáng)五中精河分校實(shí)驗(yàn)：探究彈力與

彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系2、學(xué)會(huì)利用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3、驗(yàn)證胡克定律二、實(shí)驗(yàn)原理1、彈簧下懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力等于重力2.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了。3.求彈簧的勁度系數(shù)：彈簧的彈力F與其伸長(zhǎng)量x成正比，比例系數(shù)k＝，即為彈簧的勁度系數(shù)；另外，在F－x圖象中，圖線的斜率也等于彈簧的勁度系數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.按圖安裝實(shí)驗(yàn)裝置，記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度l0。2.在彈簧下端懸掛一個(gè)鉤碼，平衡時(shí)記下彈簧的總長(zhǎng)度并記下鉤碼的重力。3.增加鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，將數(shù)據(jù)填入表格，以F表示彈力，l表示彈簧的總長(zhǎng)度，x＝l－l0表示彈簧的伸長(zhǎng)量。五、數(shù)據(jù)分析1.建立直角坐標(biāo)系，以F為縱軸，x為橫軸，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)得出F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線，如圖3所示。2.以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出圖線所代表的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)。3.得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。六、誤差分析由于彈簧原長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量的測(cè)量都不便于操作，存在較大的測(cè)量誤差，另外由于彈簧自身的重力的影響，即當(dāng)未放重物時(shí)，彈簧在自身重力的作用下，已經(jīng)有一個(gè)伸長(zhǎng)量，這樣所作圖線往往不過(guò)原點(diǎn)。補(bǔ)救辦法：應(yīng)在彈簧豎直懸掛且未掛重物時(shí)測(cè)量原長(zhǎng)無(wú)論是否修正，圖像是否過(guò)原點(diǎn)，勁度系數(shù)不受影響七、注意事項(xiàng)1.所掛鉤碼不要過(guò)重，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超出它的彈性限度。2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出的圖線精確。3.測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。4.描點(diǎn)畫線時(shí)，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一