实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系 一、实验装置图 二、实验器材 铁架台、弹簧、刻度尺、钩码、坐标纸、铅垂线。 三、实验步骤 1、将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，静止时用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度，即原长。 2、如上图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出静止时弹簧的长度l，记录m1和l1，得出弹簧的伸长量x1，将这些数据填入设计好的表格中。 3、改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、 m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x2、x3、x4、x5。 四、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，根据表格中的实验数据，在坐标纸上（如图）描点，。 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。 3、得出弹力和弹簧形变量之间的定量关系，利用待定系数法解释函数表达式中常量的物理意义。 五、误差分析 1、测量、读数、作图的偶然误差。 2、弹簧长度渐变，完全达到作用力下的形变量需要一定时间造成的误差。 六、注意事项 1、安装实验装置时，要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。 2、不能超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限度。 3、要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。 4、作图时按照尽可能多的点在直线上的原则，不可画折线。 七、高频考点判断（下列关于“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验对的打“√”，错的打“×”） 1、弹簧弹力与弹簧长度成正比（ ） 2、悬吊钩码时，需要等钩码静止时再读数（ ） 3、在安装刻度尺时，必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐 4、在弹簧下端挂钩码时，不能超过弹簧的弹性限度（ ） 5、测量弹簧原长时应该把弹簧水平放置（ ） 6、用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做依据的物理规律是牛顿第三定律（ ） 7、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖直位置且平衡（ ） 8、应记录下弹簧在不同弹力下伸长的长度（弹力等于钩码的重力）（ ） 9、在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内（ ） 10、弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近（ ） 11、用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比均相等（ ） 八、典例分析 【例题1】（2023年5月·浙江金华）（1）以下实验装置安装最为合理的是_____。 A B C D （2）请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上_____。 A．以橡皮筋长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线或直线连接起来； B．记下橡皮筋下端不挂钩码时，其下端A处指针所对刻度尺上的刻度l0； C．将铁架台固定于桌上，将橡皮筋、刻度尺一端分别系于横梁上； D．依次在橡皮筋下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出橡皮筋下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码； E．由m- l图像，进一步找出橡皮筋弹力与橡皮筋形变量之间的关系。 【例题2】某实验小组在利用探究橡皮筋验证胡克定律时，考虑到橡皮筋被拉伸的过程中，其横截面积也有所变化，因此设计了实验，进一步探究橡皮筋的伸长量与外力的关系。 （1）如图所示，橡皮筋A端固定，O点为橡皮筋的中点，B点可以在经过A点的水平直线上移动。 （2）如图所示，只要在坐标纸上定下不同的B点和O点的位置，即可提供一组研究数据。用细线分别在橡皮筋两端和中点处扎一个线结，用图钉把橡皮筋左端的线结固定在竖直板的A点，竖直向下轻拉橡皮筋另一端，使橡皮筋处于松弛的竖直状态，用铅笔在背景坐标纸上标出橡皮筋中点O的位置。将钩码悬挂在橡皮筋的中点处，依次将橡皮筋的一端B在通过A点的水平线上移动一段距离，每一次都在坐标 ... ...
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