3.3胡克定律

孝昌一中王凤波2011年11月18第三章相互作用3.3胡克定律讨论：弹簧弹力的大小与什么因素有关？1、弹簧的粗细？2、弹簧的材料？3、弹簧的原长L？4、弹簧发生的形变？L一实验：探究弹力和弹簧伸长的关系1、实验目的(1).探究弹力和弹簧伸长量之间的关系.(2).学会利用图象法处理实验数据.2、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔.(2).弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了.3、实验原理(1).如图实－1－1所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等.4、实验步骤(1).将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长.(2).如图实－1－2所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里.1234567F/NL/cmx/cm(3).改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次.(4).以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图.按照图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好都在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致均匀.(5).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.(6).得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义.5、注意事项(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尽量大一些，从而使坐标系上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确.(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，以免增大误差.(4).描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.(5).记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.6、误差分析(1).本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差.(2).弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响.(3).为了减小误差，要尽量多测几组数据.7、实验改进在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，也可以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力随弹簧长度的关系图线.这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差.其中：k——弹簧的劲度系数单位：牛每米，符号N/mx——弹簧伸长（或缩短）的长度二、胡克定律：⑴、内容：在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。⑵、公式：F＝kx☆弹簧弹力的方向:沿弹簧,指向恢复原长的方向.1．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直()A．使用三角板B．使用重垂线C．目测D．不用检查解析：使用重垂线可保证刻度尺竖直，故B正确．A、C不准确，不合题意，D是错误的．答案：B2.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N物体时弹簧长度为13cm,则弹簧原长为多少厘米，劲度系数为多少?4cm200N/cm3．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个()C4．某同学在做“研究弹簧的形变量与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作了外力F与弹簧总长度L的关系图线如图5所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)•由图可知该弹簧的自然长度为________cm；•该弹簧的劲度系数为________N/m.10505．(2010年厦门模拟)如图(甲)所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，如图(乙)所示．则下列判断正确的是()A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变BCD各种各样的弹簧