Question

【題目】如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個未知質(zhì)量但質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。

(1)為完成實驗，除了圖甲中提供的實驗器材，你還需要的實驗器材有：____________、____________。

(2)實驗中你需要測量的物理量有：________________、_______________________________________。

(3)為完成該實驗，設(shè)計的實驗步驟如下：

A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組(x，F)對應的點，并用平滑的曲線連接起來；

B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0，測量出一個鉤碼的重力；

C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；

D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；

E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式。首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；

F．解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義；

G．整理儀器。

請你將以上步驟按操作的先后順序排列出來：_________________________。

(4)若實驗開始時你將圖甲中的紅色指針從P位置往下挪到Q，其余實驗步驟不變且操作正確，則測量得到彈簧的勁度系數(shù)將____________（選填“變大”、“不變”、“變小”）。

(5)圖乙是另一位同學實驗得到彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），圖線不過原點的原因是由于_______________________。

Answer 1

【答案】刻度尺 測力計 彈簧原長 彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應的伸長量（或?qū)�應的彈簧長度） CBDAEFG 不變 200 彈簧自身存在重力

【解析】

（1）實驗需要測彈簧的長度、形變量，因為鉤碼的質(zhì)量未知，所以要測量鉤碼的重力，故還需要的實驗器材有：刻度尺，測力計

（2）為了測量彈簧的形變量；由胡克定律可知，實驗中還應測量彈簧原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應的伸長量（或與對應的長度）；

（3）實驗中要先組裝器材，即CB，然后進行實驗，即D，最后數(shù)據(jù)處理，分析解釋表達式，最后整理儀器；即AEFG．所以先后順序為CBDAEFG；

（4）紅色指針從P位置往下挪到Q，只是在測量彈簧的原長時，原長偏大，掛上鉤碼后，彈簧的伸長量依然沒有改變，故沒有影響，所以測量得到彈簧的勁度系數(shù)不變；

（5）圖象中的斜率表示形變量，則k200N/m；圖線不過原點說明沒有力時有了形變量，故說明彈簧有自身的重力存在。