一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1．探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)得關(guān)系。
2．學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3．驗(yàn)證胡克定律。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1．如圖1所示，在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生得彈力與所掛鉤碼得重力大小相等。
圖1
2．彈簧得長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出，伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后得長(zhǎng)度減去彈簧原來得長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。這樣就可以研究彈簧得彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間得定量關(guān)系了。
3．求彈簧得勁度系數(shù)：彈簧得彈力F與其伸長(zhǎng)量x成正比，比例系數(shù)k＝x(F)，即為彈簧得勁度系數(shù)；另外，在F－x圖象中，直線得斜率也等于彈簧得勁度系數(shù)。
三、實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．按圖2安裝實(shí)驗(yàn)裝置，記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)得刻度l0。
圖2
2．在彈簧下端懸掛一個(gè)鉤碼，平衡時(shí)記下彈簧得總長(zhǎng)度并記下鉤碼得重力。
3．增加鉤碼得個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，將數(shù)據(jù)填入表格，以F表示彈力，l表示彈簧得總長(zhǎng)度，x＝l－l0表示彈簧得伸長(zhǎng)量。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
F/N | 0 | ||||||
l/cm | |||||||
x/cm | 0 |
五、數(shù)據(jù)處理
1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼得重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧得伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化得圖線，如圖3所示。
圖3
2．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間得函數(shù)關(guān)系，函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)即為彈簧得勁度系數(shù)，這個(gè)常數(shù)也可據(jù)F－x圖線得斜率求解，k＝Δx(ΔF)。
六、
由于彈簧原長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量得測(cè)量都不便于操作，存在較大得測(cè)量誤差，另外由于彈簧自身得重力得影響，即當(dāng)未放重物時(shí)，彈簧在自身重力得作用下，已經(jīng)有一個(gè)伸長(zhǎng)量，這樣所作圖線往往不過原點(diǎn)。
七、注意事項(xiàng)
1．所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它得彈性限度。
2．每次所掛鉤碼得質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)上描得點(diǎn)盡可能稀一些，這樣作出得圖線精確。
3．測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)，一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量，刻度尺要保持豎直并靠近彈簧，以免增大誤差。
4．描點(diǎn)畫線時(shí)，所描得點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線得兩側(cè)。
5．記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量得對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。
