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,高中物理必修1沪科版,第3章 力与相互作用 3.2 弹力（二）,3,1,2,探究弹力与弹簧伸长量之间的关系,学会利用图像法处理实验数据,能根据F-x、F-l 图像求出弹簧的劲度系数,一. 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. 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、.,4计算出每次弹簧的伸长量x(x = l-l0)和弹簧受到的拉力F(F=mg)， 并将数据填入表格.,二. 数据处理,1建立直角坐标系，以F 为纵轴，x 为横轴，根据测量数据用 描点法作图连接各点得出F随弹簧伸长量x 变化的图线 2以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数 首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数 3得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中 常数的物理意义,三、误差分析 1.本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差 为了减小误差，要尽量多测几组数据 2.弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差 为了减小该系统误差，实验中应使用轻质弹簧,四、注意事项 1实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度 2测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l 及伸长量x 三者之 间的不同，明确三者之间的关系 3记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位 4描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点 分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线 5尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响,例1：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(填“水平”或“竖直”),竖直,保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生,(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.表中有一个数值记录不规范， 代表符号为_ 由表可知所用刻度尺的最小分度为_,稳定,L3,1mm,与其他数据有效位数不同,(3)图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量， 横轴是弹簧长度与_的差值(填“L0”或“Lx”) (4)由图可知弹簧的劲度系数为_N/m； 通过图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 N/kg),Lx,4.9,10,砝码质量为0， x 为0 x= LLx,弹簧 长度,挂砝码盘 后弹簧长度,由胡克定律：,砝码盘质量：,解析,例2：(1)在“探究弹力与弹簧伸长量 的关系”实验中，以下说法正确的是 ( ) A弹簧被拉伸时，不能超出它的 弹性限度 B用悬挂钩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用刻度尺测得弹簧的长度即为 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,AB,弹簧拉长后的长度与原长的差,弹簧不同，劲度系数不同， 所受拉力与伸长量之比是不同,(2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的 关系”的实验，他先把弹簧平放在桌 面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧 的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来， 挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L， 把L-L0作为弹簧的伸长量x .这样操作， 由于弹簧自身重力的影响，最后画出 的图线可能是 ( ),当不挂钩码时(F=0)， 弹簧的伸长量x 0,C,解析,1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G 与弹簧总长L 的关系图像，如图所示， 根据图像回答以下问题： (1)弹簧的原长为_ (2)弹簧的劲度系数为_ (3)分析图像，总结出弹簧弹力F 与弹簧总长L 之间的关系式为_,10cm,1000N/m,F=1000(L-0.10) N,（1）G=0时，弹簧的长度为原长,（2）图线的斜率表示弹簧劲度系数,（3）图线可表示为：G =1000（L - 0.10）N,大小等于重力G,2.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钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下： (g取9.8 m/s2),(1) 根据所测数据，在 图所示的坐标纸上作出 弹簧指针所指的标尺的 刻度x 与钩码质量m 的 关系曲线,(1)根据所测数据，在图所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度 x 与钩码质量m 的关系曲线,(1)根据题目中所测量的数据进行描点; (2)用平滑的曲线(或直线)连接各点; (3)在连接时，应让尽量多的点落在线上; (4)不在线上的点尽量均匀分布在线的两侧; (5)偏差比较大的点舍去.,解析,(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，这种规格的弹簧的 劲度系数为_N/m,当m5.00102 g0.5 kg时，标尺刻度x 与钩码质量m 成一次函数关系，m0.5 kg，F=4.9 N,图线斜率与弹簧的劲度系数k有何关系？,25.00,04.9,解析,再见,
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