1、第二节 第2课时实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 第三章 相互作用 学习目标 1.进一步练习使用弹簧测力计。 2.制定科学探究方案，会使用弹簧测力计获取实验数据。 3.能根据实验数据探究出弹簧弹力与形变量的定量关系。 一、实验目的 1.知道科学探究的过程，探究弹簧_和弹簧形变量的关系。 2.会利用列表法、图像法、函数法处理实验数据。 二、实验器材 铁架台(带横杆)、_、重垂线、轻弹簧、钩码若干、坐标纸、 铅笔等。 知识梳理 弹力 毫米刻度尺 三、实验原理与设计 1.基本思想：_平衡。 2.实验原理：(1)弹簧弹力F的测量。 如图，弹簧下端悬挂静止的钩码处于平衡状态，根据_平衡条件 可知：弹力的
2、大小与所挂钩码的重力的大小相等，即F=mg。 二力 二力 (2)弹簧伸长量x的测量。 弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可用_测出 ， 弹簧的伸长量x=_。 刻度尺 l-l0 (3)图像法分析数据。 以弹簧受到的弹力F为纵轴，弹簧伸长的长度x为横轴，建立平面直角 坐标系。在如图_上描点，作出F-x图像，探究实验结论。 坐标纸 实验过程探究学习 实验步骤 1.测原长： 如图，把弹簧上端固定在铁架台的横 杆上，观察弹簧自由下垂所达到的刻 度尺位置。用刻度尺测出弹簧自然伸 长状态时的长度l0，即原长。 2.测量弹簧总长度和弹力：在弹簧下端挂上质量为m1的钩码，测出静 止时弹簧的长度l1，记录m1
3、和l1。 3.重复实验：改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、 m3、和相应的弹簧长度l2、l3、，填入表中。 钩码质量m弹簧长度l伸长量x弹力F m1l1x1F1 m2l2x2F2 m3l3x3F3 思考：所挂钩码的个数为什么不能太多? 钩码过重，超出弹簧的弹性限度。 数据收集与分析 1.作图： 以弹簧受到的弹力F为纵轴，弹 簧伸长的长度x为横轴，根据表中的数据在 坐标上描点，按照各点的分布和走向，尝试 作一条平滑的曲线(包括直线)，弹力F随弹 簧伸长量x变化的图线如图。根据图线可知 ，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹 簧的伸长量x成正比。 2.计算弹簧的劲度系数： 以弹簧伸
4、长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系 ，则有F=kx，其中常数k为弹簧的劲度系数，大小等于F-x图像的斜 率，即k= 。 思考：某同学所作的实验图像如图， 图像上端为什么会变成曲线? 提示：弹簧形变过大，超过弹簧的弹 性限度后，弹力和伸长量不再成正 比。 产生原因减小方法 系统 误差 弹簧自身重力选轻质弹簧 钩码标值不准确用弹簧秤测量比较后选用 偶然 误差 弹簧拉力大小不稳定稳定后再读数 弹簧长度测量不准确固定刻度尺，多次测量 描点、作图不准确 坐标轴的标度尽量大些，尽量多的点 落在线上或均匀分布于线的两侧 误差分析 思考：测量弹簧长度时，刻度尺为什么要靠近弹簧? 靠近弹簧，减小读数误差。 谢谢 观观看 谢谢