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    1. 实验目的: 探索弹力与弹簧伸长的定量关系,并学习所用的科学方法.

  2. 实验原理: 用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,用直尺测量弹簧的伸长或总长,拉力不能太大,不能超出弹簧的弹性限度,以免弹簧被拉坏,根据实验所测量实验数据,探索弹簧弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.

  3. 实验器材: 弹簧1根、铁架台(带铁夹)1套、砝码1盒、直尺.

  4. 实验步骤

  (1) 把弹簧的一端固定在铁夹上,先不挂砝码,使弹簧自然下垂,用直尺测量弹簧此时的长度l0,记为弹簧原长.

  (2) 把1个已知质量的砝码挂在弹簧的另一端,此时弹簧所受拉力等于砝码所受的重力G1,用直尺测量此时所对应的弹簧总长l1把这一组数据(G1l1)记录下来.

  (3) 不断增加砝码数量(保证在弹簧的弹性限度内),每增加1个砝码,记录1组数据. 尽量多做几组.

  5. 注意事项

  (1) 实验过程中,注意拉力不要超过弹簧弹性限度.
  (2) 测量弹簧长度时,不要用手拉弹簧,在弹簧自然竖直状态去测量.
  (3) 为了减小误差,要尽量多测几组数据.
  (4) 使用数据时应采用(lx-l0)即弹簧长度变化量.

    难点突破:

    1. 数据处理

  根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧伸长为横坐标. 按照图中各点的分布与走向,尝试作一条平滑的曲线(包括直线),如果所画的点不在同一条曲线上,那么应该使曲线两边的点数大致相同. 根据图像形状,利用数学知识,写出以弹簧伸长为自变量,弹力为函数的函数关系式. 理解函数表达式中常数的物理意义.

  2. 实验研究

本实验最终得到弹力与弹簧伸长量之间的关系,在误差范围内有F=kx 其中F为弹力, x是弹簧伸长量,k是一个由弹簧决定的物理量. 如果实验中忘记了测量弹簧的原长,而且只记录了每次对应的(ln, Gn)那么弹簧弹力与弹簧总长之间的关系满足的函数关系式是什么呢?我们可以先画出它们之间关系的图像,然后根据图像写出函数关系式应为F=kl-A,式中F为弹力,l为弹簧实际长度
kA是由弹簧所决定的物理量.

    例题3-20 如图3-71是描述某根弹簧的伸长与所受拉力
     之间的关系,下列关于这根弹簧的说法中正
     确的是(  )

     A.弹簧的劲度系数是2 N/m
     B.弹簧的劲度系数是2×103 N/m
     C.当受800 N的拉力作用时,弹簧的长度是
      40 m
     D.当弹簧伸长为20 cm时,弹簧产生的拉力
      是200 N

 



    例题3-21 一根劲度系数是100 N/m的弹簧原长是10 cm,当它的长度是12 cm时,弹簧的弹力大小是_____N;若使弹簧长度再增加2 cm,对弹簧施加的拉力需增大_____N.


 

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