摘要：利用自制装置对新课标中“探究弹簧弹力与形变量之间的关系”实验进行改进，改进后的实验与新课标课本中描述的现象一致，数据处理结果准确，装置可重复操作。
关键词：胡克定律；弹力；实验；改进
胡克定律实验，旧教材采用弹簧竖直悬挂的方法，而新课标教材中把弹簧水平放置进行实验。二者细微的变化其实反映的是实验测量内容的问题：弹簧竖直悬挂测量时，由于弹簧自身重力的影响，实际上测的不是弹力与形变量的关系，而是弹簧弹力变化量与弹簧形变量的变化量之间的关系；而弹簧水平放置测量测的才是弹簧弹力与形变量的关系。对于老教材中的实验很多教师并没有清楚的解释这一问题。新课标教材对该实验方式进行了改进，但没有提供实物装置照片，给教师的实验设计带来了不便。笔者根据新课标的意图对实验装置进行了改进。
一、实验装置图(如下)
二、制作说明
1.装置的摆放。考虑到弹簧如果水平放置在桌面上会有摩擦，从而影响测量准确性，同时，如果作为演示实验，水平放置可观赏性也差。因此，采用竖直面内，弹簧水平悬空安装，从而减少不必要的摩擦影响。但是，弹簧悬空安装时，太重的弹簧会因自身重力作用而下垂，进而影响实验。本人通过多次尝试，发现可以用学生弹簧秤内的弹簧。此弹簧又轻又紧密，水平放置时不会发生明显的弯曲。
2.弹簧的固定。在实验过程中弹簧要始终保持水平，因此一端的固定必须稳固，而另一端应该与滑轮高度合适，必须保证弹簧在伸长时，依旧能保持水平状态。
3.弹簧另一头线的固定。用弹簧秤中原来的三角形块太重，改用回形针弯成三角形。线固定在三角形的中心，以保证弹簧在伸长时，不会发生倾斜。
4.滑轮的摩擦影响不可能消除，只能尽量小。在改进过程中发现，采用大轮子，小轮轴的塑料滑轮，可以使摩擦影响减小到可以忽略的范围内。安装时滑轮的轴线一定要水平，同时还要保证滑轮既能转动自如，又不会发生抖动。为便于调节，可以在滑轮两侧各放一片金属垫片。
5.在精确测量实验操作过程中还发现，实验室内常用钩码的质量是不规范的，有的轻，有的重，对数据处理影响很大。故在实验前，需要挑选差不多质量的钩码或对每个钩码质量进行确认。
三、实验数据
此图为excel自动处理功能出来的结果。从实验数据处理结果可以看出，装置的稳定性非常好，多次测量，多次实验，每次的结论都吻合得非常好。
(作者单位：浙江省苍南中学 325800)
论文作者:吴登选
论文发表刊物:《中学课程辅导·教学研究》2015年6月上供稿
论文发表时间:2015/7/15
标签：弹簧论文; 滑轮论文; 水平论文; 弹力论文; 装置论文; 测量论文; 角形论文; 《中学课程辅导·教学研究》2015年6月上供稿论文;