1、实验 :探究弹力和弹簧伸长的关系 1、 理解该实验的原理。 2、 掌握实验器材的使用方法及实验步骤 。 3、 培养学生一丝不苟的科学精神，掌握读取数据及处理数据的常用方法 。 弹簧受到拉力的作用长度变大，改变拉力，长度也相应变化。竖直悬挂的物体，静止时拉力等于物体的重力。由此我们可以探究弹簧的伸长量与弹力的关系。 实验原理 轻质弹簧 (一根 )， 钩码 (一盒 )， 刻度尺 ， 铁架台 ， 重垂线 ， 坐标纸 ， 三角板 。 实验器材 4 32 10我们该如何来做这个实验呢？请同学们先仔细观察，然后总结实验步骤 1 将弹簧的一端挂在铁架台上 ， 让其自然下垂 ， 记下弹簧下端的位置 ， 从悬点
2、到该点即为弹簧的原长 实验步骤 2 如图所示 ， 将已知质量的钩码挂在弹簧的下端 ， 在平衡时 ， 记下弹簧下端的位置 ， 从悬点到该位置即为弹簧变化之后的总长度L1， 用刻度尺测量后 ， 连同钩码的重力填写在记录表格里 3.改变所挂钩码的个数，重复上述的实验过程多次，把每次测得的长度、钩码的重力记入表格。 1 2 3 4 5 钩码总重力 F/N 弹簧总长 L/cm 弹簧伸长量 x/cm 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 10.5 11 11.5 12 12.5 测量数据 4、以弹力 F（大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，弹簧的伸长量（或原长）为横
3、坐标，用描点法作图，得出关系图线。 L/cm 0 F/N 0 F/N x/cm 在相应的坐标纸上作出图象 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2 4 6 8 10 12 14 0.5 0.5 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5 弹力与弹簧伸长量成正比。 用公式来表示： F=kx 其中 k与弹簧本身有关，由材料、形状和长度决定。 得出结论 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尽量大一些，从而使坐标上描出的点尽可能稀一些，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
4、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及弹簧伸长量的对应关系及单位 注意事项 例 1：某同学在做 “ 探索弹力与弹簧伸长量的关系 ” 实验时 ，所得的数据如下表所示： (1)画出弹力 F与伸长量 x的关系图线 (实验中每个钩码的质量为 50g， 当地重力加速度 g10m/s2)； (2)写出弹力 F与弹簧伸长量 x的关系式； (3)指出表达式中常量的物理意义； (4)若以弹力为纵坐标 ， 以弹簧长度为横坐标 ， 画出对应的图线 ， 写出函数关系式 ， 说明常量的物理意义 . 钩码个数
5、0 1 2 3 4 5 6 弹簧长度 (cm) 46.3 (原长 ) 53.1 61.8 70.2 78.7 87.1 95.6 解析： (1)每个钩码重 mg 0.05 10N 0.5N， 由二力平衡 ，弹力大小等于所挂钩码重量 ， 则 弹力 F(N) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 伸长量 x(cm) 0 6.8 15.5 23.9 32.4 40.8 49.3 建立直角坐标系描点作图，如图所示 (2)由图可得出结论：弹力 F与弹簧的伸长量 x成正比： F kx.取图中一点 (32.4,2.0)， 则图线斜率为 k N/cm 6.17 10-2N/cm 6.17N/m 弹力 F与伸长量 x间的大小关系为 F 6.17x (3)表达式中常量 6.17N/m表示弹簧伸长 1m时弹力大小为6.17N.(即弹簧的劲度系数 ) 4.322(4)因为弹簧长度 L x L0，其中 x为伸长量， L0为原长(0.463m)，所以 x L L0 L 0.463， 由 F kx 得 F 6.17(L 0.463)， 即为弹力 F与弹簧长度 L之间的函数关系 将 F x图形向右平移 0.463m，即得 F L关系图线 意义： 6.17 0.463为纵截距，是一个与伸长量无关的常数
