第4讲实验：探究弹力和弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则★一、考情直播1.考纲解读考纲内容能力要求考向定位1．探究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的关系；2．验证力的平行四边形定则掌握探究性实验和验证性实验的基本原理和实验方法.探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系，要求得到弹力与伸长量的定量关系，掌握利用图象法处理数据；验证力的平行四边形定则则要求同学们掌握等效替代的思想.这两个实验相对来说，难度不是太大，广东近几年高考少有涉及，但全国高考常有考查，理科综合对物理科难度有所降低，对这两个实验考查的机会将会增大，同学要加以注意.2.考点整合考点一．弹力与形变的关系．实验目的1．探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系．2．学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法．．实验原理1．如图所示，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，在坐标系中描出实验所测得的各组（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，就可探知弹力大小与伸长量间的关系．．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．实验步骤：1．如图所示，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，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直．2．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Ll.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，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填人表格．数据处理:1．建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；2．标度：标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系；3．描点：描点时要留下痕迹；4．连线:让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；5．根据图象做出结论.【例题1】（2009年中山一中）某同学用如图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=10m/s2）(1)、根据所测数据，在答题卡的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.(2)、根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为N/m..砝码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10－2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50123456708x/10－2m152025303540455055m/102g【解析】⑴在坐标系上描下各点，可以看出，在0∽5.0N之间，弹簧的弹力与伸长量是成正比的，当弹力大于5N后，弹力与伸长量已经不是正比关系了，实际上已经超出弹簧的弹性限度了.（2）由可得k=25N/m.故答案为0－5，25.【规律总结】本题考查弹力和弹簧伸长量之间的关系，重点考查数据处理和作图，本题很容易把弹力和伸长量之间的关系画成一条直线，实际上没有注意到弹力大于5N后，弹簧已经超出其弹性限度了，故后面一截应为平滑的曲线.考点二验证平行四边形定则实验目的验证平行四边形定则实验器材①方木板一块②测力计两个③细绳两段④橡皮条一段⑤白纸⑥铅笔⑦刻度尺⑧量角器⑨图钉实验原理利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则.实验步骤（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点.（2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图2-1）（3）用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数.（4）在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F.点拨：作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大...
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