探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系
一、实验目的
1.探究弹力和弹簧伸长量的定量关系。
2.学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系。
二、实验原理
弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相
等;弹簧的伸长量越长(弹性限度内),弹力也就越大。
三、实验器材
铁架台、弹簧、钩码、天平、刻度尺、坐标纸、铁夹等。
四、实验步骤
1.安装实验仪器。将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,让其自然下垂,在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直。
2.用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l
,即原长。
3.在弹簧下端挂质量为m
1的钩码,量出此时弹簧的长度l
1
,记录m
1
和l
1
,填入
自己设计的表格中。
4.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,记录m
2、m
3
、m
4
、m
5
和相应的
弹簧长度l
2、l
3
、l
4
、l
5
,并得出每次弹簧的伸长量x
1
、x
2
、x
3
、x
4
、x
5
。
五、数据处理
1.列表法
将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的。
2.图象法
以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合曲线,是一条过坐标原点的直线。
六、误差分析
(1)系统误差：钩码标值不准确，和弹簧自身重力的影响
(2)偶然误差：
①弹簧长度的测量造成偶然误差，为了减小这种误差，要尽量多测几组数据．
②作图时的不规范造成偶然误差，为了减小这种误差，画图时要用铅笔作图，所描各点尽量均匀分布在直线的两侧．
七、实验拓展与创新
创
新
角
度
实验装置图创新解读
实验方法创新1.弹簧水平放置，消除弹簧自身重力对实验的影响
2.改变弹簧的固定方式，研究弹簧弹力大小与压缩量之间的大小关系
实
验器材创新
1.用橡皮筋代替弹簧做实验
2.
拉力传感器显示的拉力F
与
橡皮筋的弹力并不相等，仅为橡
皮筋弹力在水平方向的分力
题型示例：
1、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中。
某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；
图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm。
（2）本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是__________。(填选项前的字母)
A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重（3）图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_______________________________。
（4）另一同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是( )
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
(5) 弹簧竖直放置时,其自重对测得的劲度系数(选填“有”或“无”)影响，若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些，则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏________。
2、在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测量弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图甲所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测量相应的弹簧的总长度．
(1)某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在坐标系图乙中，请作出F－L图线。
＝________cm，劲度系数k＝________N/m.
(2)由此图线可得出弹簧的原长L
(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较
优点在于：
_____________________________________________________________________ ___；
缺点在于：
_____________________________________________________________________ ___.
3、某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系,做了如下实验:
①如图(甲)所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.
;
②将质量m=100 g的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A
;逐步用水平力拉A点,使A点在新的位置静止,描下此时橡皮筋下端点的位置A
1
增大水平力,重复5次……
③取下制图板,量出A
1,A
2
,…各点到O的距离l
1
,l
2
,…量出各次橡皮筋与OA
之间的夹角α
1,α
2
,….
④在坐标纸上作出1
cos
-l的图象如图(乙).
完成下列填空:
(1)已知重力加速度为g,当橡皮筋与OA
间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉
力大小为(用g,m,α表示).
(2)由图(乙)可得橡皮筋的劲度系数k= N/m,橡皮筋的原长l
= m.(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)
实验专题：探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系答案解析
实验专题：探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系答案解析 答案解析 1.【答案】(1)C(2)等于 【解析】(1)因为弹簧是被放在水平桌面上测得的原长，然后把弹簧竖直悬挂起来后，由于重力的作用，弹簧的长度会增大，所以图线应出现x轴上有截距，C正确，A、B、D错误． (2)如果将指针固定在A点的下方P处，在正确测出弹簧原长的情况下，再作出x随F变化的图象，则在图象上x的变化量不变，得出弹簧的劲度系数与实际值相等. 2.【解析】(1)F-L图线如图所示： (2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2m＝5 cm. 劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m. (3)记录数据的表格如下表 (4)优点：可以避免弹簧自身重力对实验的影响． 缺点：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差． 3.【解析】(1)在做实验的时候一般步骤为先组装器材，然后进行实验，最后数据处理，故顺序为CBDAEF. (2)①根据描点法，图象如图所示 ②、③根据图象，该直线为过原点的一条直线，即弹力与伸长量成正比，即F＝kx＝0.43x.式中的常数表示弹簧的劲度系数，即表示使弹簧伸长或者压缩1 cm所需的外力大小为0.43 N.
4.【答案】(1)如图所示30F弹＝30Δx (2)B (3)A 【解析】(1)如图所示，直线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，即k＝，代入数据得kA ＝N/m≈30 N/m，所以弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量Δx的函数关系是F弹＝30Δx. 5.【解析】(1)描点作图，如图所示： (2)图象的斜率表示劲度系数，故有：k＝＝N/m＝50 N/m (3)图线与L轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响． 6.【答案】(1)6.93(2)A(3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度 【解析】(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，则伸长量Δl＝14.66 cm－7.73 cm＝6.93 cm. (2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧． (3)AB段明显偏离直线OA，伸长量Δl不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的．7.【解析】(1)根据题意知，刻度尺的最小刻度为1毫米．读数时，应估读到毫米的十分位，故l5、l6记录有误． (2)按(1)中的读数规则，得l3＝6.85 cm，l7＝14.05 cm. (3)根据题中求差方法，可知d4＝l7－l3＝7.20 cm (4)根据l4－l0＝4Δl＝d1，l5－l1＝4Δl＝d2，l6－l2＝4Δl＝d3，l7－l3＝4Δl＝d4，有Δl＝ ＝1.75 cm. (5)根据胡克定律F＝kx得mg＝kΔl，
实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系—教师版
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 1．探究弹力和弹簧伸长量的关系． 2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律． 二、实验原理 1．如图所示，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． 2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，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，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系． 三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重锤线． 四、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，填入自 己设计的表格中． 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，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5. 五、数据处理 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．
六、误差分析 1．钩码标值不准确造成系统误差． 2．弹簧长度的测量和作图时造成偶然误差． 七、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，要注意观察，适可而止．2．每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些． 3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，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，但应注意一定要使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧． 5．记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长l0、总长l及弹簧伸长量的对应关系及单位． 6．坐标轴的标度要适中. 考点一实验原理及操作 [典例1]某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验． (1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________ cm. (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________(填选项前的字母)． A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码的总重 B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 (3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________________． 答案(1)6.93(6.92～6.94均正确)(2)A(3)超过弹簧的弹性限度 考点二数据处理及误差分析 [典例2]某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧长度x，数据记录如下表所示. (1)根据表中数据作出F－x图线； (2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝________N/m. (3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是_____________.
高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点一力学实验实验二探究弹力和弹簧伸长的关系教学案(含解析)
实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 基础点 1.实验装置图 2．实验目的 (1)探究弹力和弹簧伸长量的关系。 (2)学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。 3．实验原理(1)如图所示，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。 (2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，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，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关 系。 4．实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线。 5．实验步骤(1)仪器安装：如图所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台
的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻 度尺是否竖直。 (2)测量与记录： ，即弹簧的原长。 l 记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度① ②在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l ，求出弹簧的伸长量x 和所 受的外力F (等于所挂钩码的重力)。 ③改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在下 列表格中。 。 ________cm ＝0 l 记录表：弹簧原长 6.数据处理 (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。 (2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常 数的物理意义。 重难点 一、误差分析 1．系统误差：钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。 2．偶然误差 产生原因 减小方法 弹簧拉力大小的不稳定 弹簧一端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，待稳
实验二探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系
实验二：探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系 知识创新型实验。例如设计型、开放型、探讨型实验等都有不同程度的创新，比如利用所学知识设计出很多测量重力加速度的实验方案。其中，力学设计性实验在近年高考中有加强的趋势，应引起高度重视。 【实验目的】 1．探索弹力与弹簧伸长的定量关系 2．学习通过对实验数据的数学分析（列表法和图像法），探究弹簧产生的弹力与弹簧伸长之间的变化规律 【实验原理】 通常用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等．这样弹力的大小可以通过测定外力而得出；弹簧的伸长量可用直尺测出．多测几组数据，用列表或作图的方法探索出弹力和弹簧伸长的定量关系．
（弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等，弹簧的伸长越大；弹力也就越大。） 【实验器材】 弹簧，相同质量的砝码若干，铁架台一个（用来悬挂弹簧），刻度尺。 【实验步骤】 （1）将铁架台放在实验桌上，将弹簧悬挂在铁架台上。弹簧竖直静止时，测出弹簧的原长l0，并填入实验记录中。（2）依次在弹簧下挂上一个砝码、两个砝码、三个砝码……。每次，在砝码处于静止状态时，测出弹簧的总长或伸长，并填入实验记录中。 （3）根据测得的数据，以力F为纵坐标，以弹簧的伸长量Δl为横坐标，根据表中所测数据在坐标纸上描点。 （4）作弹簧的F-Δl图像。按照坐标图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线）。所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。 （5）以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数…… （6）解释函数表达式中常数的物理意义。 【实验数据记录和处理】弹簧原长l0=_______________m
弹簧弹力与伸长量的关系
弹簧的弹力与伸长量的关系一对一个性化讲义 第一讲
教师冯___茂___珊
基本实验要求 1．实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大． 2．实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸． 3．实验步骤 (1)安装实验仪器(如实验原理图所示)． (2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据． (3)根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标． (4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同．
(5)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数． 规律方法总结 1．实验数据处理方法 (1)列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的． (2)图象法 以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线． (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系． 2．注意事项 (1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度． (2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据． (3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点．(4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位． 3．误差分析 (1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差． (2)画图时描点及连线不准确也会带来误差． 考点一实验原理与实验操作 1．[对实验原理的考查]一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力F与弹簧长度l的图象如图1所示．下列表述正确的
2021-2022学年高一物理期末备考训练第12讲 探究弹力与弹簧伸长量的关系 (解析版)
2021-2022学年高一物理期末备考点拨训练 第12讲 探究弹力与弹簧伸长量的关系 弹力大小和胡克定律 （1）弹力的大小 与物体的形变程度有关，形变量越大，产生弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小，形变消失，弹力消失轻绳、轻弹簧内部各处弹力大小相等。 （2）胡克定律 ①内容：在弹性限度内，弹簧弹力F 的大小与弹簧的伸长（或缩短）量x 成正比。 ②公式：F ＝kx ，式中k 为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m 。 ③图象：根据胡克定律，弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x 图象表示，如图所示。 这是一条通过原点的倾斜直线，其斜率tan F k x α= =。 ④利用F-x 图象，很容易得到胡克定律的另一种表达式：F k x ∆=∆，x ∆是弹簧长度的变化量，F ∆是弹力的变化量。 （3）注意事项 ①F ＝kx 中的x 是弹簧的形变量，是弹簧伸长（或缩短）的长度，而不是弹簧的总长度。 ②F ＝kx 中的k 是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，大小由弹簧本身的性质决定，与弹力大小无关，k 大就是“硬”弹簧。 ③在应用F ＝kx 时，要把各物理量的单位统一到国际单位制中。 ④胡克定律只能计算轻弹簧的弹力，而其他的弹力与形变量间的关系比较复杂，要找其大小，只能依物体的受力及运动状态来确定。 （4）误差分析 产生原因 减小方法 偶然误差 弹簧长度测不准 ①在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量； ②多测几次。 ①坐标轴选取合适的标度；
作图不准 ②描点画线时一定要让尽量多的点落在图线上，不在图线上的点要均匀分布在图线的两侧。 【例题1】如图所示，一轻弹簧放在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙壁上，当用8N 的力水平向右拉弹簧右端时，弹簧的伸长量为4cm ；当用12N 的力水平向左压弹簧右端时，弹簧压缩量为（设上述两种情况中弹簧的形变均为弹性形变）（ ） A ．4cm B ．6cm C ．8cm D ．4cm 【答案】B 【解析】根据F =kx 得，劲度系数 8N 2N/cm 4cm F k x = == 当用12N 的力水平向左压弹簧右端时，弹簧弹力为12N ，根据胡克定律，压缩量为 12N 6cm 2N/cm F x k '' === 故选B 。 【例题2】如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k 1、k 2，它们一端固定在质量为m 的物体上，另一端分别固定在P 、Q 上，当物体平衡时上面的弹簧（k 2）处于原长，若要把物体的质量换为2m （弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体将比第一次平衡时的位置下降了x ，则x 为（ ） A ．12mg k k + B ．12 12()k k k k mg + C ．122mg k k + D ．12 12()2k k k k mg + 【答案】A 【解析】当物体的质量为m 时，下方弹簧被压缩的长度为 11 mg x k = 当物体的质量变为2m 时，设物体下降的高度为x ，则上方弹簧伸长的长度为x ，下方弹簧被压缩的长度为x 1＋x ，两弹簧弹力之和等于2mg 由胡克定律和平衡条件得 ()1122k x k x x mg ++= 联立解得
实验：探究弹伸长量与弹力的关系
实验：探究弹簧伸长量与弹力的关系 一、实验目的 1．探究弹力与弹簧伸长的关系。 2．学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据。 3．验证胡克定律。 二、实验原理 1．如图1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的重力大小相等。 图1 2．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。这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。 3．求弹簧的劲度系数：弹簧的弹力F与其伸长量x成正比，比例系数k＝F x，即为弹簧的劲 度系数；另外，在F－x图象中，直线的斜率也等于弹簧的劲度系数。 三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。 四、实验步骤 1．按图2安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。 图2 2．在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。 3．增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的伸长量。
五、数据处理 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。 图3 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＝ΔF Δx。 六、误差分析 由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，存在较大的测量误差，另外由于弹簧自身的重力的影响，即当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样所作图线往往不过原点。 七、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。 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中
2021版高考物理一轮复习考点集训十第5节实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系含解析
高考物理一轮复习： 考点集训(十) 第5节 实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系 验证力的平行四边形定则 1．如图甲所示，用铁架台、刻度尺、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验． (1)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m ，横轴是弹簧的形变量x ，由图可知：弹簧的劲度系数k ＝________ N /m 计算结果保留2位有效数字，重力加速度g 取9.8 m /s 2； (2)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a 和b ，画出弹簧弹力F 与弹簧长度L 的F —L 图象，下列说法正确的是______． A ．a 的原长比b 的长 B ．a 的劲度系数比b 的大 C ．a 的劲度系数比b 的小 D ．弹力与弹簧长度成正比 [解析] (1)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．可得弹簧的劲度系数： k ＝ΔF Δx ＝60×10－3×9.812×10 －2 N /m ＝4.9 N /m . (2)在图象中横截距表示弹簧的原长，故b 的原长比a 的长，故A 错误；在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k ，故a 的劲度系数比b 的大，故B 正确、C 错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D 错误． [答案] (1)4.9 (2)B 2．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验． (1)甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为5.73 cm ，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl 为________cm ； (2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________；(填选项前的字母) A ．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B ．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
2022届高三统考物理人教版一轮考点复习学案：第十七章实验第二节 探究弹力与弹簧伸长量的关系含解析
第二节探究弹力与弹簧伸长量的关系 1．实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大。 2．实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。 3．实验步骤 (1)安装实验仪器(如实验原理图所示)。 (2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据。 (3)根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。 (4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。 (5)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数。 开心小结： 1．实验数据处理方法 (1)列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的。 (2)图象法 以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线。 (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系。 2．注意事项 (1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。 (2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。 (3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。 (4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。 3．误差分析
高中物理 相互作用(一)实验：探究弹力和弹簧伸长的关系学案1
相互作用（一）实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1．实验原理 (1) 弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关。沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的。用悬挂法测量弹簧的弹力，利用的是弹簧静止时弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等。 (2) 弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可由弹簧拉长后的长度减去弹簧的原长来计算。 (3) 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，在坐标系中描出实验所测得的各组(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，就可探究弹力大小与伸长量间的关系。 2．实验器材 轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸。 3．实验步骤 (1) 按图安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。 (2) 在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。 (3) 增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x ＝l－l0表示弹簧的伸长量。 1 2 3 4 5 6 7
F/N 0 l/cm x/cm 0 4. 数据处理 (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。 (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＝ΔF Δx 。 5．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，这样作出的图线更精确。 (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与弹簧伸长量的对应关系及单位。 一、对实验的基本操作及注意事项的考查 【典例1】如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系 Word版含解析
第5节实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系 验证力的平行四边形定则 一、探究弹力和弹簧伸长量的关系 1．实验目的 知道弹力与弹簧伸长量的定量关系，学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据．2．实验原理 弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧轴线的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是__相等的__，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力__相等__．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．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系． 3．实验器材 弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、__坐标纸__． 4．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，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量__弹簧的总长__并计算__钩码的重力__，填写在记录表格里. (3) (4)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．根据点的分布情况和走向，作出一条直线，让尽可能多的点在这条直线上，其他点均匀分布在直线两旁，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线． (5)以__弹簧的伸长量__为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数． (6)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．
二、验证力的平行四边形定则 1．实验目的 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则． 2．实验原理 等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同，就是__让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点__，所以这一个力F′就是两个力F1和F2的合力，作出F′的图示，再根据__平行四边形定则__作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否都相同． 3．实验器材 方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，__橡皮条(一条)__，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)． 4．实验步骤 (1)用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上． (2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套． (3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录__两弹簧测力计的读数__，用铅笔描下__O点的位置__及此时两__细绳的方向__． (4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以__F1和F2为邻边__用刻度尺作平行四边形，过__O点__画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示． (5)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下__弹簧测力计的读数__和__细绳的方向__，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示． (6)比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同． (7)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次． “验证力的平行四边形定则”实验注意事项： 1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中读数相同，则可选；若读数不同应调整或另换，直至相同为
高考物理总复习 第二单元 相互作用 实验2 探究弹力和弹簧伸长量的关系(含解析)
实验2 探究弹力和弹簧伸长量的关系实验目的 1.探究弹力和弹簧伸长量的定量关系。 2.学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系。 实验原理 弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等;弹簧的伸长量越长(弹性限度内),弹力也就越大。 实验器材 铁架台、弹簧、钩码、天平、刻度尺、坐标纸、铁夹等。 实验步骤 1.安装实验仪器。将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,让其自然下垂,在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直。 2.用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长。 3.在弹簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中。 4.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5。 钩码个数长度伸长量x 钩码质量 m 弹力F 0 l0 1 l1=x1=l1-l0m1=F1= 2 l2=x2=l2-l0m2=F2= 3 l3=x3=l3-l0m3=F3= 数据处理 1.列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的。 2.图象法 以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合曲线,是一条过坐标原点的直线。 1.(2018福建龙岩模拟)某同学利用图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量,测得
6组砝码的质量m和对应的弹簧长度,画出m-l图线,对应点已在图上标出,如图乙所示。(重力加速度g=10m/s2) (1)采用恰当的数据处理,该弹簧的劲度系数为N/m。(结果保留3位有效数字) (2)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果 (选填“偏大”“偏小”或“相同”)。 解析(1)弹簧的弹力F=kx,劲度系数k===g,因此劲度系数等于图乙的斜率乘以重力加速度,即k=N/m=3.44N/m。 (2)即使考虑砝码盘质量,得到的图乙也是与原图线平行的一条斜线,斜率不变,不影响劲度系数。 答案(1)3.33~3.44(2)相同 2.(2018安徽合肥10月测验)为了探究弹力F与弹簧伸长量x的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端变成曲线,图象上端变成曲线是因为。甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为N/m、N/m。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧 (选填“甲”或“乙”)。 解析超出弹性限度,弹力与伸长量就不成正比了。根据胡克定律知劲度系数k=,分别计算出甲弹簧的劲度系数为66.7N/m,乙为200N/m。要制作一个精确度较高的弹簧测力计,则应选劲度系数小的弹簧,即弹簧甲。 答案超过了弹簧的弹性限度66.7200甲 见《自学听讲》P29
实验02 探究弹力和弹簧伸长的关系(解析版)
实验02探究弹力和弹簧伸长的关系 ●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。每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标纸上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确。 2.测量弹簧的原长时要让它自然下垂。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,以减小误差。 3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系。 4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量大小要适当,不可过大,也不可过小。描点画线时,所描的点不一定都落在同一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧。描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线。 5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。 ●误差分析 1.系统误差:钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。 2.偶然误差 【典例1】[常规实验——实验原理及数据处理一]如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 (1)为完成实验，还需要的实验器材有： ________________________________________________________________。 (2)实验中需要测量的物理量有： _________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m。图线不过原点是由于__________。 (4)为完成该实验，设计实验步骤如下： A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用直线连接起来，直线穿过尽量多的点，不穿过的点均分在直线两侧； B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0； C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺； D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码； E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数； F．解释函数表达式中常数的物理意义； G．整理仪器。 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________。 【答案】(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度) (3)200 弹簧自重(4)CBDAEFG 【解析】(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长量。(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)。(3)取图象中(0.5，0)和(3.5，6)两个点，代入F＝kx可得k＝200 N/m，由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量。 (4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG。 【典例2】[常规实验——实验原理及数据处理二]某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图1所示的实验装置，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺放置在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10g。实验数据见表。(g取10N/kg)
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
实验：探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系【学习素养·明目标】 物理观念： 1.探究弹簧伸长量与弹力之间的关系. 2.学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据． 一、实验原理和方法 1．用悬挂法测量弹簧的弹力F 弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂的钩码的重力相等，即F＝mg. 2．测出弹簧的伸长量x 弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，其伸长量x＝l－l0. 3．探究弹力和弹簧伸长量的关系 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，在坐标系中描出实验所测得的各组(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，就可探知弹力和弹簧伸长量的关系． 二、实验器材 铁架台、下端带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸． 三、实验步骤 1．如图所示，将弹簧上端固定在铁架台上，在弹簧旁边固
定一刻度尺，刻度尺的零刻度线与弹簧的上端重合．读出弹簧的原长l0填入下表． 2．在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l1.然后再在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l2……将各次弹簧总长度计入下表相应的表格内． 3．根据每个钩码的质量计算出其重力．弹簧的弹力的大小等于所挂钩码的重力，即F1＝mg、F2＝2mg、F3＝3mg……将各次弹簧弹力大小填入下表相应表格内． 实验次数1234567 拉力F/N 弹簧总长度l/cm 弹簧伸长x/cm 弹簧原长l0/cm 1．图像法 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．可以发现Fx图线是一条过原点的直线．
高三物理一轮总复习 专题2.5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题2.5 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1. (多项选择)在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中，以下说法正确的答案是( ) 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．用直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 【答案】AB 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( ) 【答案】C 【解析】由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x>0，所以选C. 3.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a 和b，得到弹力与弹簧长度的图象如下列图。如下表述正确的答案是〔〕 A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 【答案】B 【解析】由F＝k(l－l0)可知，当F＝0时，l＝l0，即图象的横轴截距表示弹簧的原长，A 错误；图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B正确、C错误；图象不过原点，D错误。
4. (多项选择) 在“探究弹力与弹簧伸长量的关系〞实验中，关于测量弹簧原长的操作步骤先后顺序，如下说法正确的答案是( ) A．先测量弹簧的原长，后竖直悬挂 B．先竖直悬挂，后测量弹簧的原长 C．先后顺序对实验结果无影响 D．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自身重量 【答案】BD 5. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如下列图,如此由图线可知： (1)弹簧的劲度系数为_________。 (2)弹簧的弹力为5N时,弹簧的长度为__________。 【解析】由弹力的大小F和弹簧长度L的关系图可知,弹簧原长L0=10cm;弹簧形变量大小x=5cm时,弹力F=10N,由胡克定律F=kx可得弹簧的劲度系数k=200N/m;弹簧的弹力为5N时,弹簧的形变量为x==2.5cm,当弹簧被压缩时,弹簧的长度为7.5cm,当弹簧被拉伸时,弹簧的长度为12.5cm。 【答案】(1)200N/m(2)12.5 cm或7.5 cm 课堂讲练● 典例分析 考点一实验原理和操作 【典例1】(2015·四川高考)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示
弹簧弹力与伸长量的关系
弹簧的弹力与伸长量的关系
一对一个性化讲 义
第一讲 教师冯___茂___珊
基本实验要求 1．实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大． 2．实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸． 3．实验步骤 (1) 安装实验仪器(如实验原理图所示)． (2) 测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据． 根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标．
(4) 按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定 正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同． (5) 以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数． 规律方法总结 1．实验数据处理方法 (1) 列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x 的比值在误差允许范 围内是相等的． (2) 图象法 以弹簧伸长量x 为横坐标，弹力 F 为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线． (3) 函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系． 2 ．注意事项 (1) 不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度． (2) 尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据． (3) 观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点． (4) 统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位． ．误差分析
2021新高考物理(选择性考试)人教版一轮学案：第二章 实验2 探究弹力和弹簧伸长的关系 (含解析)
实验2探究弹力和弹簧伸长的关系 一、实验目的 （1）探究弹簧弹力与形变量关系. （2）学会利用图象研究两个物理量之间的关系. 二、实验原理 （1）如图所示，弹簧弹力F等于悬挂钩码的重力. （2）弹簧伸长量x等于弹簧的现长l减去原长 l0. （3）多测几组，找出F与x的关系. 三、实验器材 弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸. 四、实验步骤 （1）安装实验仪器（如图所示）. （2）用刻度尺测出弹簧的原长. （3）在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹 簧的长度l1，填入表格中. （4）改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5. 五、数据处理
（1）以弹力F为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，建立坐标系，选取合适的单位，用描点法作图.用平滑的曲线连接各点，得到弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图象. （2）以弹簧的伸长量为自变量，定出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数，如果不行，则考虑二次函数等. （3）得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义. 六、注意事项 （1）不要超过弹性限度. （2）尽量多测几组数据. （3）观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点. （4）统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 七、误差分析
考点一实验原理与操作 典例（2019·成都一诊）某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示，g取10 m/s2.回答下列问题： 图甲图乙 （1）某次测量如图甲所示，指针指示的刻度值为_____cm； （2）从图乙可求得该弹簧的劲度系数为N/m（结果保留两位有效数字）； （3）另一同学在做该实验时有下列做法，其中错误的做法是. A.实验中未考虑小盘的重力
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系
实验二研究弹力和弹簧伸长的关系 1.实验原理 弹簧遇到拉力作用会伸长，均衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹 力也就越大 . 2.实验器械 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸. 3.实验步骤 (1)安装实验仪器(如图 1 所示 ). 图 1 (2)丈量弹簧的伸长量(或总长 )及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据 . (3)依据所测数据在座标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标. (4)依据在图中所绘点的散布与走向，试试作出一条光滑的曲线(包含直线 ) ，所画的点不必定正幸亏这条曲线上，但要注意使曲线双侧的点数大概同样. (5)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，第一试试一次函数，假如不可以再考虑 二次函数 . 1.数据办理 (1)列表法 将测得的 F 、x 填入设计好的表格中，能够发现弹力 F 与弹簧伸长量x 的比值在偏差同意范围内是相等的. (2)图象法 以弹簧伸长量x 为横坐标，弹力 F 为纵坐标，描出 F 、 x 各组数据相应的点，作出的拟合曲 线是一条过坐标原点的直线. (3)函数法 弹力 F 与弹簧伸长量x 知足 F＝ kx 的关系 . 2.注意事项 (1)不要超出弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，免得弹簧被过分拉伸，超出弹簧 的弹性限度 . (2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据. (3)察看所描点的走向：本实验是研究性实验，实验前其实不知道其规律，所以描点此后所作的 曲线是尝试性的，不过在剖析了点的散布和走向此后才决定用直线来连结这些点. (4)一致单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.