高中 物理 演示实验 挑战难度 相互作用——力

用理想模型法研究弹簧的合力

弹簧 · 合力 · 理想模型法

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选取 弹簧 等器材,测量(或观察)合力,学习用理想模型法处理实验数据。

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实验目的

  • 学会使用弹簧测力计、电键测量(或观察)弹簧 的 合力。
  • 会用理想模型法研究影响 合力 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:弹力的大小与形变量有关,方向垂直接触面。

实验原理

弹力的大小与形变量有关,方向垂直接触面。

力的合成与分解都遵循平行四边形定则。

本实验以理想模型法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 合力 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 F合² = F₁² + F₂² + 2F₁F₂cosθ

实验器材

弹簧测力计
电键
游标卡尺
米尺
条形磁铁
示波器

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:弹簧测力计、电键、游标卡尺、米尺,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 初始状态),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 弹簧 的 合力 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 合力 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

改变条件后,弹簧 的 合力 发生明显变化,重复实验现象基本一致。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:弹力的大小与形变量有关,方向垂直接触面。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

精密仪器轻拿轻放,防止碰撞和摔落。

激光不要直射眼睛,也不要对着镜面反射到人眼。

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

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