一、实验目的
1.探究弹簧弹力与形变的关系.
2.学会利用图像研究两个物理量之间关系的方法.
二、实验原理
二力平衡.
三、实验器材
铁架台,下端带挂钩的弹簧,100g的钩码若干,刻度尺等.
四、实验步骤
1.如图(a)所示,将弹簧挂置于铁架台的横杆上,测出弹簧的原长(自然长度)
2.如图(b)所示,在弹簧下端依次挂上1个、2个……相同的钩码.根据二力平衡可知,静止时弹簧弹力的大小等于钩码所受重力的大小.分别测出弹簧静止时的长度l,计算出弹簧的伸长量x=l-l0.
3.把所测得的数据填写在下列表格中.
序号
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1
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5
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钩码所受重力G/N
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弹簧长度l/m
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弹力的大小F/N
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弹簧的伸长量x/m
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4.以x为横轴,F为纵轴建立坐标系,根据表中的数据,在下图的坐标纸上描点,画出Fx图像.
5.分析弹力F与弹簧伸长量x的关系.
[注意事项]
(1)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过度拉伸,超过弹簧的弹性限度.
(2)要尽量多测几组数据.
(3)本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的图线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点的.
(4)如果实验中不用弹簧的伸长量而用弹簧的总长为横坐标,得到的不是正比例函数.
(5)在弹簧悬挂后的自然下垂状态下测原长,而不是在水平状态下测量原长,因为弹簧本身重力会使弹簧伸长.
[误差分析]
(1)钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差.
(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差.