2021高考物理一轮复习实验二探究弹力和弹簧伸长的关系课件

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系【实验目的】1.探究弹力和弹簧伸长的关系。2.学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。【实验原理】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，用平滑的曲线连接起来，并根据图线特征拟合，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与弹簧伸长量间的关系。【实验器材】铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。【实验过程】1.根据实验原理图，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(分度值为1mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。3.在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。4.改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中。记录表：弹簧原长l0=___________cm。次数内容123456拉力F/N弹簧总长/cm弹簧伸长/cm【数据处理】1.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。2.以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。【误差分析】1.系统误差：钩码标值不准确造成系统误差。2.偶然误差：(1)弹簧长度的测量造成偶然误差，为了减小这种误差，要尽量多测几组数据。(2)作图时的不规范造成偶然误差，为了减小这种误差，画图时要用细铅笔作图，所描各点尽量均匀分布在直线的两侧。【注意事项】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适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。3.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。4.描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。5.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。6.坐标轴的标度要适中。