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文檔簡介
實驗二探究彈力和彈簧伸長的關系實驗目的和器材實驗原理實驗目的1.探究彈力和彈簧伸長的定量關系。2.學會用列表法和圖像法處理實驗數據。1.在彈簧下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長,平衡時彈簧產生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。2.彈簧的長度可用刻度尺直接測出,伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進行計算。這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關系了。實驗器材鐵架臺、毫米刻度尺、彈簧、鉤碼若干、三角板、鉛筆、重垂線、坐標紙。【實驗過程】一、實驗步驟1.儀器安裝：如圖所示,將鐵架臺放在桌面上(固定好),將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上,在靠近彈簧處將刻度尺(最小分度為1mm)固定于鐵架臺上,并用重垂線檢查刻度尺是否豎直。2.測量與記錄：(1)記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應的刻度l0,即彈簧的原長。(2)在彈簧下端掛上鉤碼,待鉤碼靜止時測出彈簧的長度l,求出彈簧的伸長量x和所受的外力F(等于所掛鉤碼的重力)。(3)改變所掛鉤碼的數量,重復上述實驗,要盡量多測幾組數據,將所測數據填寫在下列表格中。記錄表：彈簧原長l0=
cm。次數內容123456拉力F/N彈簧總長/cm彈簧伸長量/cm二、數據處理1.以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標,以彈簧的伸長量x為橫坐標,用描點法作圖,連接各點得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線。2.以彈簧的伸長量為自變量,寫出圖線所代表的函數表達式,并解釋函數表達式中常數的物理意義。【誤差分析】1.系統誤差：鉤碼標值不準確和彈簧自身重力的影響造成系統誤差。2.偶然誤差：產生原因減小方法彈簧拉力大小的不穩定彈簧一端固定,另一端通過懸掛鉤碼來充當對彈簧的拉力,待穩定后再讀數彈簧長度測量不準固定刻度尺,多測幾次描點、作圖不準坐標軸的標度盡量大一些,描線時讓盡可能多的點落在線上或均勻分布于線的兩側【注意事項】1.所掛鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度,要注意觀察,適可而止。2.每次所掛鉤碼的質量差適當大一些,從而使坐標點的間距盡可能大,這樣作出的圖線準確度更高一些。3.測彈簧長度時,一定要在彈簧豎直懸掛且處于穩定狀態時測量,以免增大誤差。4.描點畫線時,所描的點不一定都落在一條直線上,但應注意一定要使各點均勻分布在直線的兩側。5.記錄實驗數據時要注意彈力、彈簧的原長l0、總長l及彈簧伸長量的對應關系及單位。6.坐標軸的標度要適中。【實驗改進】本實驗的系統誤差來自彈簧的重力,所以改進實驗的思路應該是盡可能減小彈簧自身重力的影響。1.一個方案是將彈簧穿過一根水平光滑的桿,在水平方向做實驗。2.另一個方案是選擇勁度系數較小的輕彈簧,通過減小讀數的相對誤差來提高實驗的精確度。3.利用計算機及傳感器技術,將彈簧水平放置,且一端固定在傳感器上,傳感器與計算機相連,
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