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,欢迎进入物理课堂,实验：探究弹力和弹簧伸长的关系,核心要点突破,课堂互动讲练,课前自主学案,知能优化训练,实验：探究弹力和弹簧伸长的关系,课前自主学案,【实验目的】1探究弹力和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】1如图361所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等图361,2用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描下实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探究弹力大小和伸长量间的关系,【实验器材】轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板,【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362所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里图362,3改变所挂钩码的质量，重复上步的实验过程多次.,核心要点突破,图363,二、误差分析1由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差2由于弹簧自身的重力的影响造成误差3当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样在作图线时，图线与x轴有一截距三、注意事项1所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度,2每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使在坐标上描的点尽可能稀一些，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，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差4描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，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,课堂互动讲练,下表是某同学为探索弹簧的弹力和伸长的关系所测的几组数据.,(1)请你在图364中的坐标纸上作出Fx图线图364(2)写出曲线所代表的函数式(3)解释函数表达式中常量的物理意义,【精讲精析】(1)根据表中数据描点，按照图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同这样可以减少偶然误差，如图365所示图365,(2)设直线斜率为k，由数学知识知，Fkxc.在直线上取较远的两点(可以减小误差)，如点(9.80,2.0)与(2.30,0.5)，并代入上式得k0.2N/cm，c0.04N，所以函数表达式为：F(0.2x0.04)N.(3)由Fkxc知，当x0时，Fc，因此，式中常量c表示弹簧的重力为0.04N若忽略弹簧的重力，则Fkx.因此，式中常数kF/x表示使弹簧形变单位长度时弹簧的弹力，即劲度系数【答案】见精讲精析,【方法总结】要根据所给坐标纸合理选取x、F两轴标度，使得所得图线尽量分布在坐标纸较大的空间位置，以便减小误差，这是作图象的最基本要求据所给实验数据描点，然后作出平滑曲线(或直线)，注意所画的线不一定过所有点，原则是应尽量使各点较均匀地分布在曲线(或直线)的两侧,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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