2018年人教版必修一同步讲义:第三章 实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系
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实验:探究弹力与弹簧伸长量的关系

[学习目标] 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.3.能根据F-x、F-l图象求出弹簧的劲度系数.

一、实验器材

弹簧、刻度尺、钩码、铁架台.

二、实验原理

1.如图1甲所示,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弹簧的原长来求得.

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,用平滑曲线连接起来,根据实验所得的图象,就可探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系.

三、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、....