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实验二 探究弹力与弹簧伸长量的关系

2015-10-06 14:39阅读:
实验二 探究弹力与弹簧伸长量的关系
实验背景:学生已经知道相同的弹簧,受到的拉力不等时,伸长量不同;不同的弹簧,受到的拉力相等时,伸长量也不相等。那弹簧受到的拉力与伸长量有怎样的关系呢?
实验目的:探究弹力和弹簧伸长量的关系
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;弹簧的伸长越大,弹力也就越大
实验所需器材:铁架台、弹簧、钩码、毫米刻度尺、坐标纸
实验步骤及数据处理要求:
1)固定。把弹簧上端固定在铁架台上,让弹簧自由下垂,测出弹簧在自由下垂时的长度L0
2)记录数据。在弹簧弹性限度内,在弹簧下端依次挂上1234
56个钩码,测量对应的弹簧的长度,记入实验数据记录表中;
测量长度需注意的点:弹簧上端是否对准刻度尺零刻度;读书精度要求等。
实验数据表的设计:要包括原始数据记录栏。
3)建立坐标系。以弹簧伸长量为横坐标,以弹力大小为纵坐标建立直角坐标系;(标明坐标轴名称、单位及选择合适的标度)
4) 描点。根据表格中数据,在坐标系中描点;
5)画趋势线。按照坐标系中所绘点的分布与走向,作出一条平滑的曲线(包括直线 ),使尽量多的点在线上,不在线上的点大致均匀分布在曲线的两侧,对于个别离线较远的点可以舍去;
6)得出关系式。以弹簧的伸长量为自变量,以弹簧弹力为应变量,写出曲线所代表的函数关系式。(若非直线,应尝试其他非线性关系式)
误差分析:1)钩码标称值与实际质量不相等引起误差;
2)弹簧伸长后不能完全恢复原长引起误差;
3)读数误差。
实验拓展:
1、能选择不同的坐标轴作图:“F-x”、“F-x”及“△F-x”;
2F-x图中能解释图线不经过原点的原因,知道如何减小弹簧自重对实验的影响(弹簧水平放置);
知道“F-x”图中图线与横轴截距大于L0的原因
3、对于橡皮绳一类不严格遵守胡克定律的弹性物体,知道如何减小误差。


实验数据记录表
序号
钩码个数
弹簧的弹力F/N
弹簧的长度L/cm
弹簧的伸长量L/cm
1




2




3




4




5




6





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