实验：探究弹簧伸长量与弹力的关系
[学习目标] 1.探究弹簧伸长量与弹力之间的关系． 2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据．
一、实验原理和方法
1．用悬挂法测量弹簧的弹力F
弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂的钩码的重力相等，即F＝mg.
2．测出弹簧的伸长量x
弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，其伸长量x＝l－l0.
3．探究弹力和弹簧伸长量的关系
建立坐标系，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，根据实验所得的图线，就可探知弹力和弹簧伸长量的关系．
二、实验器材
铁架台、下端带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸．
三、实验步骤
1．如图所示，将弹簧上端固定在铁架台上，在弹簧旁边固定一刻度尺，刻度尺的零刻度线与弹簧的上端重合．读出弹簧的原长l0填入下表．
2．在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l1.然后再在弹簧下挂一个钩码，测出弹簧的总长度l2……将各次弹簧总长度计入下表相应的表格内．
3．根据每个钩码的质量计算出其重力．弹簧的弹力的大小等于所挂钩码的重力，即F1＝mg、F2＝2mg、F3＝3mg…将各次弹簧弹力大小填入下表相应表格内．
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实验次数
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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拉力F/N
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弹簧总长度l/cm
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弹簧伸长x/cm
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弹簧原长l0/cm
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四、数据处理
1．图象法
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．可以发现Fx图线是一条过原点的直线．
2．函数法
弹力F与弹簧的伸长量x应满足函数F＝kx的关系．
五、误差分析
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产生原因
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减小方法
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偶然误差
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测弹簧长度的读数不准
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钩码静止，眼睛平视
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偶然
误差
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描点画图不准
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点描小些，画图时点尽可能在线上，不在线上的点尽可能分布在线的两侧
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系统误差
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弹簧自重
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选轻质弹簧
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六、注意事项
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧超出它的弹性限度．
2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点间距尽量大些，这样作出的图线更精确．
3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量．
4．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
5．尽量选用轻质弹簧以便能忽略自身重力的影响.
