(新)高中物理必修1胡克定律实验专题

一、实验目的1. 验证胡克定律的正确性，即探究弹性限度内引起弹簧形变的外力F与弹簧的形变量x之间是否成正比，即验证Fx是否成立。

2. 探究弹性限度内弹簧的劲度系数与其匝数之间是否成反比，即验证k是否成立。

3. 通过实验数据，用作图标记法直接获取F-x图像。

二、实验原理胡克定律的表达式为F=kx，其中k是常数，是物体的劲度系数。

在国际单位制中，F的单位是牛（N），x的单位是米（m），k的单位是牛/米（N/m）。

劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。

三、实验器材1. 弹簧：四个不同匝数的弹簧，要求材质相同，长度、直径一致。

2. 钩码：不同质量的钩码，用于施加外力。

3. 刻度尺：用于测量弹簧的形变量。

4. 铁架台：用于固定弹簧。

5. 细线：用于连接弹簧和钩码。

四、实验步骤1. 将弹簧悬挂在铁架台上，用细线连接弹簧和钩码。

2. 逐个增加钩码的质量，记录弹簧的形变量（伸长量）。

3. 重复步骤2，改变弹簧的匝数，记录弹簧的形变量。

4. 计算不同情况下弹簧的劲度系数k。

5. 用作图标记法绘制F-x图像。

五、实验数据1. 弹簧1：匝数N1=10，形变量x1（单位：m），外力F1（单位：N）。

2. 弹簧2：匝数N2=20，形变量x2，外力F2。

3. 弹簧3：匝数N3=30，形变量x3，外力F3。

六、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算不同情况下弹簧的劲度系数k。

2. 分析F-x图像，观察其是否呈线性关系。

3. 比较不同匝数弹簧的劲度系数k，验证k与匝数的关系。

七、实验结论1. 通过实验验证了胡克定律的正确性，即弹性限度内引起弹簧形变的外力F与弹簧的形变量x之间成正比。

2. 实验结果表明，弹簧的劲度系数k与其匝数成反比。

3. F-x图像呈线性关系，进一步证实了胡克定律的正确性。

八、实验总结本次实验通过探究弹簧的形变量与外力之间的关系，验证了胡克定律的正确性。

在实验过程中，我们学习了如何使用实验器材，如何记录实验数据，以及如何分析实验结果。

高三物理实验复习（二）1、探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）2、互成角度度两个力的合成一.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。

算出对应的弹簧的伸长量。

在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。

解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。

该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。

对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。

（这一点和验证性实验不同。

）二、互成角度的两个共点力的合成[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。

[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。

[实验器材]木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等。

[实验步骤]1．用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。

2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。

3．用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。

4．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。

在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。

5．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。

按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。

6．比较F'与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。

7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角。

再重复实验两次，比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。

高考物理专题复习：胡克定律一、单选题1．轻质弹簧原长为6cm ，弹赞的劲度系数为100N/m ，弹簧未超出弹性限度。

在沿弹簧轴线方向，大小为6N 的拉力作用下，弹簧的长度为（ ） A ．8cmB ．14cmC ．10cmD ．12cm2．有两根相同的轻弹簧a 和b ，劲度系数均为k ，现将它们按图甲方式连接，下面挂质量均为m 的两个小物体，此时两根轻弹簧的总伸长量为x ，若将两个物体按照图乙方式挂在两轻弹簧上，则两根轻弹簧的总伸长量为（ ）A ．4xB ．2xC ．34x D ．x3．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G =5 N ，则弹簧测力计A 和B 的示数分别为（ ）A ．5 N 、10 NB ．5 N 、0 NC ．10 N 、5 ND ．5 N 、5 N4．如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k 1、k 2，它们一端固定在质量为m 的物体上，另一端分别固定在Q 、P 上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为2m 的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x ，则x 为（ ）A ．12mgk k + B ．1212()k k mg k k +C ．122mgk k + D ．12122()k k mg k k +5．如图所示，为一轻质弹簧的长度L 和弹力F 的关系图线，根据图线可以判断，下列说法中不正确的是（ ）A ．弹簧的原长为10cmB ．弹簧的劲度系数为200N/mC ．弹簧伸长15cm 时弹力大小为10ND ．弹簧压缩5cm 时弹力大小为10N6．如图所示，轻质弹簧的两端在受到相同的拉力F =5N 的作用下，弹簧伸长了0.2m ，在弹性限度内。

弹力和劲度系数分别为（ ）A ．0N ，25N/mB ．5N ， 25N/mC ．5N ，50N/mD ．10N ， 50N/m7．某同学探究一轻弹簧的弹力与弹簧形变量的关系实验时，得到弹簧弹力F 与弹簧长度L 的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）A ．该弹簧的原长为7cmB ．该弹簧的劲度系数为1N/cmC ．该弹簧长度为7cm 时，弹簧弹力大小为7ND ．该弹簧弹力大小为2N 时，弹簧长度一定为7cm8．如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为m 的物块A ，物块A 静止后弹簧长度为1l ；若在物块A 上端再放一个质量为m 的物块B ，静止后弹簧长度为2l ，如图乙所示。

第4讲实验二探究弹力和弹簧伸长的关系1．(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是()．A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量（D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等2．在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图2-4-5所示．根据图象回答以下问题．图2-4-5(1)弹簧的原长为________．(2)弹簧的劲度系数为________．(3)分析图象，总结出弹簧弹力F跟弹簧长度L之间的关系式为________．3．用如图2-4-6甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测￥弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.图2-4-64．某同学利用如图2-4-7(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝________ cm.]图2-4-75．某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0＝cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.钩码个数12345】弹力F/N弹簧的长度x/cm#(1)图2-4-8(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝________N/m；-(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是_________________________________________.第4讲实验四验证牛顿运动定律1．(单选)某研究性学习小组用如图3-4-8所示的装置探究牛顿第二定律．该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力．则对该实验，以下说法中不正确的是________．图3-4-8A．在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B．实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C．细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D．该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的。

探究胡克定律的实验一、实验题1．某同学利用如图所示实验装置探究弹簧弹力与形变量的关系，实验步骤如下：(1)请按实验操作的先后顺序，将各步骤的序号写在横线上：__________； A ．解释函数表达式中常数的物理意义B ．以弹簧弹力F （弹簧下端所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧伸长的长度x （x =0L L ）为横坐标，用描点法作图，画出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线C ．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记录钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度L ，然后取下钩码D ．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力F 与弹簧伸长量x 的关系式E ．记下弹簧自由下垂时，其下端在刻度尺上的刻度L 0F ．将铁架台固定于水平桌面上，如图所示安装好实验装置 (2)以下说法正确的是（______）A ．可以将弹簧放置在水平桌面测量原长B ．必须测出钩码质量C ．F 随弹簧伸长量x 变化的图线倾斜程度越大说明弹簧劲度系数越大D ．实验中要注意不能超出弹簧的弹性限度2．几个同学利用如图甲所示的装置探究“弹力和弹簧伸长量的关系”，他们先读出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度（图中标尺等分刻度只是示意图），然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，依次读出指针所指的标尺刻度。

所得数据列表如下（弹簧弹力始终未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2）：砝码质量m/g050100150200250标尺刻度x/10-2m 6.008.0210.0013.1214.1015.98(1)根据所测数据，在图乙所示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)根据作出的关系曲线，可以求得这种规格弹簧的劲度系数为_______N/m（结果保留两位有效数字）。

(3)从装置示意图可看出，弹簧不挂砝码时，刻度尺的“0”刻度与弹簧的上端没有对齐，这对准确测出劲度系数是否有影响？_______（选填“有影响”或“无影响”）。