Question

如圖在實(shí)驗(yàn)“探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”中，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖5-5-8所示，其中ΔL表示彈簧的伸長(zhǎng)，F(xiàn)表示彈力，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：

(1)在圖558中作出FΔL圖象；

(2)由圖象得到彈簧的勁度系數(shù)k=___________；

(3)求當(dāng)ΔL=2 cm時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

Answer 1

(1)略

(2)400 N/m

(3)彈性勢(shì)能E_p=0.08 J

解析:

(1)如題圖所示，圖中各點(diǎn)不一定正好在所畫圖線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.(2)由F=kΔL，選定幾組F和L，確定k的對(duì)應(yīng)值，然后求出平均值.本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)探究性，即探索本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的科學(xué)方法，在分析了點(diǎn)的分布和走向以后，才用直線來(lái)擬合這些點(diǎn)，因此，比例系數(shù)的精確度不是重點(diǎn)，可直接用一組盡量靠近圖象上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的F和L求k值.圖中k==400 N/m.（3）當(dāng)ΔL=2 cm時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為：E_p=kx²=×400×(2×10^-2)² J=0.08 J.通過(guò)解答本題可以得出，在利用圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，所用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)盡量多于6組數(shù)據(jù)，作圖象時(shí)，可將偏離圖象太遠(yuǎn)的點(diǎn)刪除（這些點(diǎn)往往是誤差太大或者是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)）.