第2章双实验

探究弹力和弹簧伸长的关系一、实验目的(是什么)1．探究弹力和弹簧伸长量的关系。2．学会利用图像法处理实验数据，探究物理规律。二、实验原理(是什么)1．如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，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，用平滑的图线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。三、实验器材(有哪些)铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸、重垂线、三角板。四、实验步骤(怎么做)教材P52五、注意事项(有哪些)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．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。3．描点画图线时，所描的点不一定都落在一条线上，但应注意一定要使各点均匀分布在图线的两侧。4．记录实验数据时要注意弹力、弹簧的原长l0、总长l及弹簧伸长量的对应关系及单位。5．坐标轴的标度要适中。例1、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图中的()C钩码重(N)036912弹簧总长(cm)5.06.27.48.69.8例2、一同学在探究弹力和弹簧伸长的关系时，将不同的钩码分别挂在竖直悬挂弹簧的下端，钩码重与相应的弹簧总长度数据如下表所示.(1)请在图中的坐标纸上作出弹簧所受弹力F与弹簧总长L之间的关系图线；(2)由实验图线得到弹簧弹力与弹簧长度之间的关系式为________．(2)由图线可知k＝＝250N/m.则F＝kx＝250(L－0.05)N.探究共点力合成规律一、实验目的(是什么)1．会使用弹簧测力计。2．验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。二、实验原理(是什么)1．等效法：一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示。2．验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则。三、实验器材(有哪些)方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)。四、实验步骤(怎么做)（教材P60）五、注意事项(有哪些)1．使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处。再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，如果两个示数相同方可使用。2．实验中的两个细绳套不要太短。3．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。4．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜。5．在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡壳以及弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦。6．在同一实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。例1、某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。(2)本实验采用的科学方法是________。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法F′B例2、某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N。(2)下列不必要的实验要求是________(请填写选项前对应的字母)。A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置3.6D例3、某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验。将两条橡皮筋的一端与细绳连接，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时，先将两条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子A上，其中一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示，将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子B上，如图乙所示。为完成实验，下述操作中必需的是________。a．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同b．要测量橡皮筋的原长c．要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度d．要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向e．要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向bce作业：1乐学七中P49～502合页P54～55