弹簧伸长量与拉力关系(211010：实验探究弹簧弹力与形变量的关系「让学」连载（023）)

Posted 2023-05-25

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四、数据处理

1. 以弹力F为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,建立坐标系,选取合适的单位,用描点法作图。用平滑的曲线连接各点,得到弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图象。

2. 以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数关系式。首先尝试一次函数,如果不行,则考虑二次函数等。

3. 得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义。

方法总结　实验数据处理的三种方法

(1)图像法：根据测量数据，在建好直角坐标系的坐标纸上描点，以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的伸长量x为横轴，根据描点的情况，作出一条经过原点的直线。

(2)列表法：将实验数据填入表中，研究测量的数据，可发现在实验误差允许的范围内，弹力与弹簧伸长量的比值是一常数。

(3)函数法：根据实验数据，找出弹力与弹簧伸长量的函数关系。

六、注意事项

1.关于实验器材，除需要铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、铅笔、外，应还有重垂线、坐标纸。重垂线用于检查刻度尺是否竖直，坐标纸用于绘制F-x图像，便于实验数据处理。

2.关于测量与记录数据：

(1)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。

3.关于操作

(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止。

(2)每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。

4.关于画图象：坐标轴的标度要适中，应注意一定要使尽可能多的点落在线上，其余各点均匀分布在线的两侧．

5.关于误差分析

(1)系统误差：钩码标值不准确和弹簧自重的影响造成系统误差。

(2)偶然误差

①弹簧长度的测量造成偶然误差，为了减小这种误差，要尽量多测几组数据。

②作图时的不规范造成偶然误差，为了减小这种误差，画图时要用细铅笔作图，所描各点尽量均匀分布在直线的两侧。

七、实验的创新研究

1.可从实验装置的角度创新，探究弹力与弹簧缩短量的关系。

2.可从实验器材的角度创新，用橡皮筋代替弹簧做实验，探究橡皮筋的弹力与伸长量的关系，可以用拉力传感器显示的拉力F。

3.可从减小系统误差角度创新，将弹簧水平放置，消除弹簧自身重力对实验的影响。

4.还可以由传感器和计算机相连记录数据，由传感器和计算机输入数据直接得F-x图象．等等。

实验探究弹簧弹力与形变量的关系，其实并不简单，此文档体现了探究思想，还有创新设计，信息量丰富。请认真阅读、多研究，一定有很多收获。

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