幻灯片 1----
幻灯片 2【实验目的】
1．探究弹力和弹簧伸长的定量关系．
2．学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法．
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幻灯片 3【实验原理】
1．如图3－6－1所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．
2．用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，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，在坐标系中描下实验所测得的各组(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，就可探究弹力大小和伸长量间的关系．
图3－6－1
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幻灯片 4【实验器材】
轻质弹簧(一根)，钩码(一盒)，刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板．
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幻灯片 5【实验步骤】
1．如图3－6－2所示，将铁架台放于桌面上固定好，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直．
图3－6－2
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幻灯片 62．记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0.
3．在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1.
4．用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……，并将所得数据记录在表格中．
5．用xn＝Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的重力，弹簧的弹力等于重力的大小，并将所得数据填入表格．
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幻灯片 7----
幻灯片 86.以弹簧弹力为纵坐标，弹簧的伸长量为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点．
7．按照图中各点的分布，作出一条平滑的曲线(包括直线)．所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同．
8．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．
9．解释函数表达式中常数的物理意义．
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幻灯片 9一、实验数据的处理
数据处理是对原始实验记录的科学加工，通过数据处理，往往可以从一些表面上难以察觉的、似乎毫无联系的数据中找出内在的规律．在中学物理中只要求掌握数据处理的最简单的方法．
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幻灯片 101．列表法
在记录和处理数据时，常常将数据列成表格．数据列表可以简单而又明确地表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的规律性的联系．
列表的要求是：
(1)写明表的标题或加上必要的说明．
(2)必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位，单位写在标题栏中．
(3)表中的数据要能正确反映测量结果的有效数字．
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幻灯片 112．作图法
用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一．用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均的效果．由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的变化关系，找出规律．
作图的规则：
(1)作图一定要用坐标纸．坐标纸的大小要根据测量数据有效数字的多少和结果的需要来确定．
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幻灯片 12(2)要标明坐标轴的名称、单位．在坐标轴上每隔一定相等的间距标明数值．
(3)画线时要用直尺(直线、折线)或曲线尺(光滑曲线)．画线时不一定通过所有的数据点，而要使数据点在线的两侧均匀合理分布．
(4)在图上求直线的斜率时，要选取线上相距较远的两点，不一定要取原来测的数据点．
(5)作图时常设法使图线线性化，即将“曲改直”，将不易看出二者关系的曲线改画成关系明朗的直线．
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幻灯片 13二、实验中的注意事项
1．实验中不要悬挂太多的钩码，以免超过弹簧的弹性限度．
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尽可能稀一些，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，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差．
4．画线时，对偏离过大的点要舍去不用．
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幻灯片 14三、实验中的误差来源
1．测量弹簧长度时的误差．
2．描点画线时的误差．
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幻灯片 15做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤如下：
A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连结起来
B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0
C．将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重)，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
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幻灯片 16D．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，不行再写成二次函数
F．解释函数表达式中常数的物理意义
G．整理仪器
请将以上步骤按操作的先后顺序排列起来________．
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幻灯片 17【解析】 在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，首先应将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在弹簧的附近竖直固定一把刻度尺，并测出弹簧自然下垂时的长度L0，然后才在弹簧下端悬挂钩码进行实验，作图探究弹力与伸长量的关系式，故实验步骤的先后顺序为CBDAEFG.
【答案】 CBDAEFG
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幻灯片 18某同学用如图3－6－3所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g取9.8 m/s2)
图3－6－3
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幻灯片 19 (1)根据所测数据，在图3－6－4坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．
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幻灯片 20图3－6－4
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幻灯片 21(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在______范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格的弹簧劲度系数为________N/m.
【解析】 (1)根据表中数据描点，按照各点的分布与走向，作出一条平滑的曲线，如图3－6－5所示．
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幻灯片 22图3－6－5
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幻灯片 23(2)由关系曲线可以看出，砝码质量在0～500 g范围内，图线近似为一条直线，即满足弹簧的拉力和形变量成正比(胡克定律)．当不挂砝码时，弹簧的长度l0＝15×10－2m.当砝码质量m＝500 g时，l≈35×10－2m，由ΔF＝mg＝kΔx得：
【答案】 (1)如图3－6－5所示 (2)0～500 g 25
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幻灯片 24【方法总结】 (1)据所给实验数据描点，然后作出平滑曲线(或直线)，注意所画的线不一定过所有点，原则是应尽量使各点较均匀地分布在曲线(或直线)的两侧，描点时要符合客观实际，“曲”、“直”分明．
(2)理解坐标的物理含义：x为挂不同砝码时弹簧的长度而不是形变量．
(3)曲线的弯曲部分表示弹力超过了弹簧的弹性限度．
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幻灯片 25----
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