1、第二章 相互作用 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 过好双基关 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 . 基本实验要求 3.实验步骤 (1)安装实验仪器 (如图 1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
2、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 . 图 1 1.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 . (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
3、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 . 研透命题点 处理实验数据的方法 1.列表分析法： 分析列表中弹簧拉力 F与对应弹簧的形变量 x的关系
4、 ， 可以先考虑 F和 x的乘积 ， 再考虑 F和 x的比值 ， 也可以考虑 F和 (x) 2的 关系或 F和 的关系等 ， 结论： 为常数 . 2.图象分析法： 作出 F x图象 ， 如图 2所示 .此图象是过坐 标原点的一条直线 ， 即 F和 x成正比关系 . 作图的规则： (1)要在坐标轴上标明轴名 、 单位 ， 恰当地选取纵轴 、 横轴的标度 ， 并根据数据特点正确确定坐标起点 ， 使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸 .若弹簧原长较长 ， 则横坐标起点可以不从零开始选择 . 基础考点 自主悟透 图 2 x F x (2)作图线时 ， 尽可能使直线通过较多坐标描点 ， 不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧 (若有个别点偏离太远 ， 则是因偶然误差太大所致 ， 应舍去 ). (3)要注意坐标轴代表的物理量的意义 ， 注意分析图象的斜率 、 截距的意义 . 例 1 (2015福建理综 19(1)某同学做 “ 探究弹力和弹簧伸长量的关系 ”的实验 . 解析 由题图乙知 ， 读数为 14.66 cm， 所以弹簧伸长量为 (14.66 7.73) cm 6.93 cm； (1)图 3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 l为 _ cm； 图 3 6.93 答案 解析
