高中物理人教版必修第一册3.1 重力与弹力 导学案

实验七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。