Question

16．某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系．
①將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在豎直方向（填“水平”或“豎直”）；
②彈簧自然懸掛，待彈簧穩(wěn)定時(shí)，長度記為L₀，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長度記為L_x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L₁至L₆，數(shù)據(jù)如表：

代表符號(hào)	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
數(shù)值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為L₃．由表可知所用刻度尺的最小長度為1mm．
③如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與L₀的差值（填“L₀或L₁”）．
④由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為4.9N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為10g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s²）．

Answer 1

分析 ①彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在豎直方向．
②彈簧自然懸掛，待彈簧穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)．
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)，刻度尺的最小分度為mm，讀數(shù)應(yīng)估計(jì)到0.1mm；
④充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)和圖象，根據(jù)公式△F=k△x可知橫軸是彈簧的長度與L_x的差值，斜率即彈簧的勁度系數(shù)k．通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量．

解答 解：①安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在豎直方向．
②彈簧自然懸掛，待彈簧穩(wěn)定時(shí)，長度記為L₀．用刻度尺測(cè)量長度時(shí)讀數(shù)應(yīng)估計(jì)到最小分度的下一位，可知LL ₃ 讀數(shù)不規(guī)范，沒有估讀一位．由表可知所用刻度尺的最小長度為1mm．
③充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)和圖象，根據(jù)公式△F=k△x可知橫軸是彈簧的長度與L₀的差值；
④根據(jù)胡克定律公式△F=k△x，有
 k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{60×1{0}^{-3}}{12×1{0}^{-2}}$=4.9N/m
由表格得到，彈簧原長為：L₀=25.35cm；掛砝碼盤時(shí)：L_x=27.35cm；
根據(jù)胡克定律，砝碼盤質(zhì)量為：M=$\frac{k（{L}_{x}-{L}_{0}）}{g}$=$\frac{4.9×（27.35-25.35）×1{0}^{-2}}{9.8}$kg=0.01kg=10g
故答案為：①豎直；②穩(wěn)定；L₃；1mm③L₀；④4.9，10．

點(diǎn)評(píng) 彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比．對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題，我們要充分利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來減少偶然誤差．