Question

【題目】如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)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(zhǎng)量的關(guān)系。

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

(2)實(shí)驗(yàn)中你需要測(cè)量的物理量有：________________、_______________________________________。

(3)為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)；

B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l0，測(cè)量出一個(gè)鉤碼的重力；

C．將鐵架臺(tái)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(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；

E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)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(dá)式中常數(shù)的物理意義；

G．整理儀器。

請(qǐng)你將以上步驟按操作的先后順序排列出來(lái)：_________________________。

(4)若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)你將圖甲中的紅色指針從P位置往下挪到Q，其余實(shí)驗(yàn)步驟不變且操作正確，則測(cè)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(xué)實(shí)驗(yàn)得到彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)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(guò)原點(diǎn)的原因是由于_______________________。

Answer 1

【答案】刻度尺 測(cè)力計(jì) 彈簧原長(zhǎng) 彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量（或?qū)��?yīng)的彈簧長(zhǎng)度） CBDAEFG 不變 200 彈簧自身存在重力

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)彈簧的長(zhǎng)度、形變量，因?yàn)殂^碼的質(zhì)量未知，所以要測(cè)量鉤碼的重力，故還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺，測(cè)力計(jì)

（2）為了測(cè)量彈簧的形變量；由胡克定律可知，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量（或與對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度）；

（3）實(shí)驗(yàn)中要先組裝器材，即CB，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即D，最后數(shù)據(jù)處理，分析解釋表達(dá)式，最后整理儀器；即AEFG．所以先后順序?yàn)?/span>CBDAEFG；

（4）紅色指針從P位置往下挪到Q，只是在測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)時(shí)，原長(zhǎng)偏大，掛上鉤碼后，彈簧的伸長(zhǎng)量依然沒(méi)有改變，故沒(méi)有影響，所以測(cè)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(guò)原點(diǎn)說(shuō)明沒(méi)有力時(shí)有了形變量，故說(shuō)明彈簧有自身的重力存在。