人教版高中物理第一册探索弹力和弹簧伸长的关系.doc

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探索弹力和弹簧伸长的关系
实验目的
探索弹力和弹簧伸长的关系。培养学生进行实验研究的科学方法。
实验器材
铁架台，弹簧，砝码，刻度尺，坐标纸。
实验原理
弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等，弹簧的伸长越大，弹力也就越大。
实验步骤
1．测量弹簧的伸长（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。
2．根椐所测数据在坐标纸上描点，最好以力为纵坐标，以弹簧的伸长为横坐标。
3．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。
4．以弹簧的伸长为自变量，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……
注意事项
给弹簧施加拉力不要太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。

实验记录与数据处理
（1）将测量的数据填入下表.
试验次数12345678拉力F/N弹簧总长度L/cm弹簧伸长x=L-L0/cm弹簧原长L0/cm

（2）在坐标纸上描点作图.
实验结论
由坐标纸上得到的F-x图象（一条过原点的直线）可知：弹力F与弹簧伸长量x成正比，令比例系数为k,则可以写成函数式:F=kx，这就是胡克定律。式中的k就是弹簧的劲度系数。
练习
（1）在“探索弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，所得出的函数表达式中常数的物理意义是
（2）如果以弹簧的总长为自变量，所写出的函数式应为
（3）如果弹簧伸长的单位用m、弹力的单位用N，函数表达式中常数的单位是
（4）有一根弹簧的长度是15厘米，在下面挂上0．5千克的重物后的长度变成了18厘米，求弹簧的劲度系数。

答：这根弹簧的劲度系数为163.3N／m。