第2课时 探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
[学生用书P54]
一、实验目的
1．探究弹簧弹力大小与伸长量的关系．
2．了解弹簧测力计的工作原理．
二、实验器材
铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸．
三、实验原理与设计
1．如图1所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，由二力平衡知识可知，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．
2．通过改变悬挂钩码的个数来改变弹簧弹力的大小，弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．
四、实验步骤
1．安装实验装置，如图2所示，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0.
2．在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度l1并记下钩码的质量m1.
3．增加钩码的个数，重复步骤2，并计算出每次弹簧的伸长量x和弹簧弹力F，将数据填入表格．
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钩码质量m/g
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弹簧弹力F/N
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弹簧长度l/cm
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弹簧伸长量x/cm
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五、数据分析
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变化的图线，如图3所示．
2．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可据F－x图线的斜率求解，k＝.
六、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．
