实验：探究弹簧弹力与形变量的关系
新教材高中物理第三章相互作用力力1第2课时实验探究弹簧弹力与形变量的关系课件新人教版必修
＝
（60－10）×10－3×9.8 （12－2）×10－2
N/m＝4.9
N/m。同理砝码盘质量m＝
k（Lx－L0） g
＝
4.9×（27.35－25.35）×10－2
9.8
kg＝0.01 kg＝10 g。
答案：(1)竖直 (2)静止 L3 1 同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如图甲所示
代表 符号
L0
Lx
L1
L2
L3
L4
L5
L6
数值 /cm
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
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__________。
(3)如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__________(选填“L0”或“Lx”)
【创新角度】 (1)弹簧放置：教材原型实验中弹簧是竖直放置的，创新措施可以将弹簧改为水 平放置。 (2)弹簧压缩：教材原型实验中弹簧被重物拉伸，创新措施可以改为用重物将弹 簧压缩。 (3)弹力的测量：教材原型实验中使用二力平衡的方法测量的弹簧弹力，创新措 施可以改为使用力学传感器测量。 (4)弹簧的个数：教材原型实验中仅使用了一个弹簧，创新措施可以改为两个弹 簧串联或并联。
弹簧总长度l/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50
弹力大小F/N
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)关于本实验，下列说法正确的是__________。 A．悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数 B．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量 C．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 D．在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其 长度 (2)根据上述实验数据，在图乙所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长 度l之间的关系图像，并求出该弹簧的劲度系数k＝__________N/m。
高中物理【实验：探究弹簧弹力与形变量的关系】优质学案
高中物理【实验：探究弹簧弹力与形变量的关系】优质学案授课提示：对应学生用书第65页一、实验目的1．探究弹簧弹力与形变量的关系。
2．学会利用图像研究两个物理量之间关系的方法。
二、实验思路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，利用的是钩码和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，就可探究弹簧弹力与形变量的关系。
三、实验器材轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸等。
四、进行实验1．按如图所示安装实验装置，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。
1234567F/N0l/cmx/cm01．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。
由实际作出的F -x 图像可知，图线为过原点的直线。
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，函数表达式中的常数即弹簧的劲度系数，这个常数也可根据F -x 图线的斜率求解，k ＝ΔFΔx。
六、误差分析产生原因 减少方法偶然误差 读数、作图误差 (1)多组测量(2)所挂钩码的质量差适当大些系统误差 弹簧自重选轻弹簧 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，这样作出的图线更精确。
探究弹簧弹力与型变量之间的关系
探究弹簧弹力与型变量之间的关系
一、实验目的：
1. 探究弹簧弹力与型变量之间的关系；
2. 学会用图像处理问题。
二、实验仪器：
弹簧、铁架台、钩码、刻度尺、坐标纸、笔 三、实验步骤：
1. 安装仪器:弹簧自由下垂，尺子竖直放置。
2. 观察弹簧自由下垂时下端的刻度值，并记录。
3. 在弹簧下端悬挂不同质量的钩码（按照从小到打顺序），每挂一次钩码待弹簧静止后，读出并记录弹簧下端的刻度。
四、数据记录：
五、数据处理——描点作图
课本P58有坐标纸 五、实验结论：
注意事项 1. 弹簧竖直悬挂测原长； 2. 弹簧静止后读书，注意估读；
3. 作图时纵坐标为弹簧弹力=重力，不是质量；
4. 图像分析：
组别 物理量 1 2 3 4 5
弹簧原长L 0/m 钩码质量m/g 50 100 150 200 250 弹力F/N 0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
弹簧长度L/m 型变量X/m。
实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系
探究弹簧弹力与形变量的关系基础打磨1.(2019年天津高考模拟)在做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时:(1)甲同学将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端施加竖直向下的外力F ,通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系,此操作对实验结果产生影响的原因是 。
(2)乙同学按正确操作步骤进行实验,但未测量弹簧原长和形变量,而是每次测出弹簧的总长度L ,并作出外力F 与弹簧总长度L 的关系图线如图1所示,由图可知,该弹簧的原长为 cm;该弹簧的劲度系数为 N/m 。
(3)丙同学通过实验得出弹簧弹力与弹簧形变量的关系图线如图2所示,图线后来弯曲的原因是 。
2.(2019年江苏无锡模拟)为探究“影响弹簧受力形变的因素”,兴趣小组猜想如下:猜想一:弹簧形变的大小可能与弹簧的长度有关。
猜想二:弹簧形变的大小可能与受力的大小有关。
猜想三:弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。
已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为6 cm,丙原长为9 cm,其他条件均相同。
将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计,以不同大小的力拉,下表是记录的实验数据。
弹簧受到的拉力/N 01.02.03.04.05.06.07.0弹簧的 长度 /cm甲 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.6乙 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 丙 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 14.4 15.9(1)分析表中数据可知,在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度 (选填“大于”或“小于”)乙弹簧伸长的长度。
(2)要证实猜想一,需比较 两根弹簧的数据。
(3)在弹性限度内,同一弹簧的 与它所受的拉力成正比。
(4)若他们要制作精确程度较高的弹簧测力计,可以选用原长更 (选填“长”或“短”)的 (选填“甲”或“乙”)弹簧。
实验探究弹簧弹力与形变量的关系教学设计高一上学期物理人教版
人教版物理必修第一册第三章第1节教学设计第3章相互作用——力第1节重力与弹力第2课时目录一、实验目标二、必备知识三、情景探究四、学习效果第3章相互作用——力第1节重力与弹力第2课时实验：探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验目标1．探究弹簧弹力与形变量的关系。
2．学会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。
3．学会根据Fx、Fl图像求出弹簧的劲度系数。
二、必备知识1. 实验原理：弹簧受到拉力作用会伸长,平衡时弹簧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）安装实验器材（如图所示）。
（2）测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或挂钩的质量），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，以弹力F为纵坐标，以弹簧的伸长量x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的解析式，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数。
4. 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）图像法：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。
5. 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，以免弹簧被过度拉伸，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。
探究弹簧弹力与形变量的关系
探究一
探究二
探究三
探究四
ห้องสมุดไป่ตู้当堂检测
1
2
3
4
5
5.一根轻质弹簧,当它受到10 N的拉力时 长度为12 cm,当它受到25 N的拉力时长度为15 cm,问弹簧不受力时 的自然长度为多少?该弹簧的劲度系数为多少? 解析:同一弹簧劲度系数k是不变的,作用力不同,弹簧的形变量不同, 但都遵从胡克定律。设弹簧的自然长度为l0,由胡克定律有 当F1=10 N,l1=12 cm时,F1=k(l1-l0) 当F2=25 N,l2=15 cm时,F2=k(l2-l0)
探究一
探究二
探究三
探究四
当堂检测
名师精讲
典例剖析
6.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。
探究一
探究二
探究三
探究四
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典例剖析
7.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。
探究一
探究二
探究三
探究四
探究一
探究二
探究三
探究四
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专题12 探究弹簧弹力与形变量的关系(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题12 探究弹簧弹力与形变量的关系【特训典例】1．小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。
主要实验步骤如下：（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：序号12345硬币数量n/枚510152025l10.5112.0213.5415.0516.56长度/cm（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c ）所示，此时橡皮筋的长度为______cm ；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______g （计算结果保留3位有效数字）。
【答案】 见解析 15.35 127【详解】（3）[1]根据表格标点连线如图（4）[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm ，故读数15.35cm l =；（5）[3]设橡皮筋的劲度系数为k ，原长为x 0，则()110n mg k x x =-;()220n mg k x x =-则橡皮筋的劲度系数为k 2121()n n mg k x x -=-从作的l -n 图线读取数据则可得2121()10=3n n mg k mg x x -=-，21120219.05cm n x nx xn n -==-设冰墩墩的质量为m 1，则有()10m g k l x =-可得110 6.05(15.359.05)g 127g 3m =⨯⨯-≈ 2．为准确测量某弹簧的劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如图甲所示，其原理图如图乙所示。
角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。
探究弹簧弹力与形变量的关系实验教案
探究弹簧弹力与形变量的关系实验教案那日，阳光懒洋洋地洒在咱物理实验室的窗台上，尘埃在光束里跳舞，好似也在期待着什么新鲜事儿。
我呢，老刘，就是那个总爱琢磨些物理现象，又喜欢跟学生们絮叨的老头子，今儿个要带着这帮小子们，一块儿探究弹簧弹力与形变量的关系。
实验开始前，我先把那一排排整齐的实验器材摆在讲台上，就像列队的士兵，等待着检阅。
弹簧嘛，有长有短，有粗有细，五颜六色的，看得人眼花缭乱。
我拿起一个，轻轻弹了弹，对着学生们笑道：“瞧瞧，这弹簧，别看它平时文文静静的，一变形，那股子劲儿，可不含糊。
”学生们围了一圈，眼睛里闪烁着好奇的光芒。
我指了指墙上的挂图，那是弹簧弹力与形变量的关系示意图，简单明了，却也抽象。
“咱们今天，就是要把这图里的秘密，亲手挖出来。
”我顿了顿，环视一圈，见大家都屏息凝神，便继续往下说。
实验步骤，我自然是事先准备得妥妥当当的。
先测弹簧的原长，再逐渐增加砝码，记录下每一次形变后的长度和对应的弹力。
这活儿听起来简单，做起来可得细心。
我拿起一个弹簧，小心翼翼地挂上第一个砝码，弹簧“嗖”地一下，缩短了一截，像是在跟我打招呼。
“看好了啊，这弹簧一变，咱们的数据就得跟上。
”我一边说着，一边示范着如何测量和记录。
学生们也忙活开了，有的拿尺子量，有的记数据，还有的时不时抬头看看我，生怕漏掉了什么关键步骤。
“老师，我这弹簧怎么好像不太对劲？”一个学生突然喊道。
我走过去一看，嘿，原来是弹簧挂反了，砝码都悬在半空，弹簧愣是一点儿没动。
我笑着拍了拍他的肩膀：“小伙子，做实验得细心，弹簧也得有尊严，你得尊重它，它才会给你面子嘛。
”学生们笑得前仰后合，气氛一下子活跃了起来。
实验继续进行，数据一点点累积，弹簧的弹力与形变量之间的关系，也慢慢在我们眼前清晰起来。
我发现，每当弹簧被拉伸或压缩时，那股弹力就像是在说：“嘿，我可是有脾气的，你得悠着点。
”实验结束，我们围坐在一起，分析数据，绘制图表。
那图表上的线条，就像是一条条活泼的小溪，曲折蜿蜒，却又不失规律。
探究弹簧弹力与形变量的关系实验中弹簧重力的影响分析
探究弹簧弹力与形变量的关系实验中弹簧重力的影响分析弹簧作为一种弹性体，具有一定的弹力。
在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中，弹簧的重力对实验结果会产生一定的影响。
以下是对弹簧重力影响进行分析的内容：引言部分：简要介绍弹簧弹力与形变量的关系实验和实验目的，并提出研究弹簧重力影响的问题。
1.弹簧重力对实验结果的影响机理1.1弹簧的重力会对弹簧的自然长度产生影响。
由于地球引力的作用，弹簧受到向下的加速度，其自然长度会发生微小的变化。
1.2弹簧的重力会对弹簧的形变产生影响。
由于弹簧的重力，弹簧在实验中存在一个额外的外力，导致实际形变值较理论值偏小。
1.3弹簧的重力会对弹簧的弹性系数产生影响。
由于弹簧重力的存在，弹簧的形变与施加的外力之间的比值会偏小，从而使弹簧的弹性系数略大于实际值。
2.实验方法和步骤2.1实验装置的搭建：搭建弹簧形变实验装置，包括弹簧、质量挂钩、测力计等。
2.2测量弹簧形变与外力关系：在不考虑弹簧重力的情况下，测量不同外力下弹簧的形变量。
2.3考虑弹簧重力进行实验：在同样的外力作用下，通过增加质量挂钩的质量，使弹簧重力对实验结果产生一定影响。
2.4记录实验数据：在每个实验条件下，记录弹簧形变和所施加的外力。
3.数据处理和分析3.1弹簧自然长度的变化量：比较不考虑弹簧重力和考虑弹簧重力下弹簧的自然长度，计算其变化量。
3.2弹簧形变与外力关系的对比：分析弹簧形变的实际变化量和理论变化量之间的差异，探究弹簧重力对实验结果的影响。
3.3弹簧弹性系数的修正：根据实验数据计算弹簧的弹性系数，并与理论值进行比较，得出由于弹簧重力引起的修正系数。
4.结果和讨论4.1弹簧自然长度的变化量：分析不同弹簧的自然长度变化量与引力作用的关系。
4.2弹簧形变与外力关系分析：通过实验数据得出弹簧形变的修正值，分析其与实际变化量之间的关系。
4.3弹簧弹性系数修正的实验结果：计算修正系数，分析其与实验数据的关系，并解释该修正系数的物理意义。
第三章专题实验探究弹簧弹力与形变量的关系
第三章专题试验：探究弹簧弹力与形变量的关系——精剖细解预习讲义学问点回忆：弹簧测力计1、原理在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长〔弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比〕。
2、构造由弹簧、挂钩、刻度盘、指针、外壳、吊环组成的。
3、使用步骤①观看量程、分度值；②观看指针是否指在零刻度；③轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳；④测力时，要使弹簧中心的轴线方向跟所测力的方向全都，使指针和外壳无摩擦，弹簧不要靠在刻度板上；⑤等到示数稳定时再读数，读数时，视线要与刻度板面垂直。
使用弹簧测力计时,拉力的方向不肯定沿竖直方向，其他方向的力也可测量，只要在测量力时保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向相同即可。
学问点1：探究弹簧弹力与形变量的关系【试验目的】探究弹簧弹力与形变量的定量关系。
把握弹簧测力计弹力的测量原理。
能够依据函数图像Fx的曲线求出弹簧的劲度系数。
学会用列表法、图像法、函数法处理试验数据。
【试验原理】弹簧弹力确实定方法：弹簧的下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力大小等于所挂钩的重力大小；弹簧伸长量确实定方法：在未挂重物时，用刻度尺测量弹簧原长l0，挂上钩码平衡后，再用刻度尺测量弹簧长度l，那么弹簧伸长量Δx=ll0；依据试验数据制作表格和图像并探究弹簧弹力与伸长量之间的定量关系。
【试验仪器】铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码假设干、坐标纸。
【试验装置图】【试验步骤】①将铁架台放在试验桌上，依据试验装置图安装试验装置，待弹簧自由下垂并静止时测量原长l 0；②在弹簧下端悬挂1个钩码，当钩码静止时测出弹簧的总长度l ，计算弹簧的伸长量，并登记钩码的重力；③增加钩码的数量〔2个钩码、3个钩码……〕重复步骤②，将测量的数据记录在下面的表格中。
依据表格数据，以弹力F 为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标建立平面直角坐标系，用描点法作图，做出弹簧弹力与伸长量之间的关系图像，如以下图所示：依据图像得出弹力与弹簧伸长量的函数关系式，表达式中的斜率即为弹簧的劲度系数，即k ＝ΔFΔx 。
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第2课时实验：探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验目的：探究弹簧弹力与形变量的关系二、实验原理：二力平衡三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线。
四、实验步骤1.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。
2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。
3.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)。
4.改变所挂钩码的数量，重复上述实验，将所测数据填写在下列表格中，记录表：弹簧原长l0＝________ cm。
5.五、数据处理1.以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点。
2.按照图中各点的分布与走向，作出一条平滑的图线。
所画的点不一定正好都在这条图线上，但要注意使图线两侧的点数大致相同。
3.以弹簧的伸长为自变量，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。
六、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。
探究科学探究之实验操作【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。
(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F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m。
图线不过原点的原因是由于___________________________。
(4)为完成该实验，设计的实验步骤如下：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，并用平滑的直线连接起来；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：________。
解析(1)根据实验原理可知还需要用刻度尺来测量弹簧原长和形变量。
(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)取图像中(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。
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由于弹簧自重的原因，使得弹簧不加外力时就有形变量(4)CBDAEFG[针对训练1]下列关于“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验的说法中正确的是()A.实验中k的具体数值必须计算出来B.如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F－L图线也是过原点的一条直线C.利用F－x直线可求出k值D.实验时要把所有点连到线上，才能得到真实规律解析“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中利用F－x图线可求出k值，但不一定要求解出k值，实验中用弹簧长度L代替x，F－L图线不是过原点的一条直线，作图时绝大多数点落在直线上，偏离较大的点舍去，C项正确。
答案C探究科学探究之实验设计【例2】(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图甲所示的F－L图像，由图像可知：弹簧原长L0＝________ cm，求得弹簧的劲度系数k＝________ N/m。
(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1 N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙所示，则指针所指刻度尺示数为________ cm。
由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。
解析(1)由胡克定律F＝k(L－L0)，结合题图甲中数据得L0＝3.0 cm，k＝200 N/m。
(2)由题图乙知指针所指刻度为1.50 cm，由F＝k(L0－L)，可求得此时弹力为F＝3 N，故所挂钩码的个数为3个。
答案(1)3.0200(2)1.503[针对训练2]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”)。
(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L x。
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________。
(3)如图所示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“L x”)。
(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2位有效数字，重力加速度取g＝9.8 m/s2)。
解析(1)实验器材应竖直放置。
(2)待弹簧静止时测量其长度。
L3数值与其他数值的有效数字不同，因此该数值记录不规范。
由表中数值保留到小数点后两位(0.01 cm)，可知测量仪器应为毫米刻度尺，最小分度为1 mm。
(3)横轴表示弹簧的形变量，因此应是弹簧长度与L x的差值。
(4)因Δmg＝kΔx，所以弹簧的劲度系数k＝ΔmΔx g＝0.5×9.8 N/m＝4.9 N/m，砝码盘的质量为m＝k（L x－L0）g＝1.0×10－2 kg＝10 g。
答案(1)竖直(2)静止L3 1 mm(3)L x(4)4.910探究科学探究之实验创新[例3]用如图所示的实验装置“研究弹簧的弹力与形变量之间的关系”。
轻弹簧上端固定一个力传感器，然后固定在铁架台上，当用手向下拉伸弹簧时，弹簧的弹力可从传感器读出。
用刻度尺可以测量弹簧原长和伸长后的长度，从而确定伸长量。
测量数据如表所示：(1)以x长量关系的图线。
(2)由图线求得该弹簧的劲度系数为________。
(结果保留2位有效数字)解析横轴表示伸长量x，纵轴表示弹力F，按照表格数据，描点画图，得到一条直线，图像斜率代表弹簧劲度系数。
答案(1)如图所示(2)75 N/m1.(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，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.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几根不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”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________。
解析(2)由于弹簧自身重力的影响，未挂钩码时，弹簧就伸长了一定长度，故只有C正确。
答案(1)AB(2)C2.某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”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量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量(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______________________________________________________________。
解析(1)由题图乙标尺刻度可知示数l2＝14.66 cm，所以弹簧伸长量为Δl＝l2－l1＝6.93 cm。
(2)为防止弹簧超出弹性限度，应逐渐增加钩码的重量，故选项A正确。
(3)由图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，主要原因是钩码重力超出弹簧的弹性限度。
答案(1)6.93(2)A(3)超出弹簧的弹性限度3.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验。
实验时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的长度x，数据记录如下表所示。
(1)(2)根据F－x图线求出图线的斜率为________N/m，此斜率与所挂钩码的个数________关。
(保留2位有效数字)解析(1)见答案图所示。
(2)图线的斜率k＝Fx＝6.011.80×10－2N/m≈51 N/m。
此图线的斜率只与弹簧有关与所挂钩码的个数无关。
答案(1)如图所示(2)51无4.某同学在做探究“弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
所用的钩码每只的质量都是30 g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。
(弹力始终未超过弹性限度，g取9.8 m/s2)(1)F跟弹簧总长L 之间的函数关系图线。
(2)该弹簧的劲度系数k ＝________N/m 。
解析 (1)根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上，可以判定F 和L 间是一次函数关系。
画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧，如图所示。
(2)根据胡克定律得k ＝ΔFΔx ＝ 1.6－0（11.2－5）×10－2 N/m ≈25.8 N/m 。
答案 (1)如解析图所示 (2)25.8。