（新課標(biāo)）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系課件.ppt

實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二 實(shí)驗(yàn)器材,三 實(shí)驗(yàn)原理,基礎(chǔ)過關(guān),四 數(shù)據(jù)處理,五 誤差分析,六 注意事項(xiàng),考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析,考點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn)拓展和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,考點(diǎn)突破,基礎(chǔ)過關(guān),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系。 2.學(xué)會(huì)利用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 二、實(shí)驗(yàn)器材 彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙。,三、實(shí)驗(yàn)原理 1.如圖所示,在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng),平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。,2.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出,彈簧的伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了。,四、數(shù)據(jù)處理 1.以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo),用描點(diǎn)法作圖。連接各點(diǎn),得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線。 2.以彈簧的伸長(zhǎng)量x為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試寫成一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù)。 3.得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。,五、誤差分析 1.彈簧所受拉力大小的不穩(wěn)定易造成誤差。使彈簧的一端固定,通過在另一端懸掛鉤碼來產(chǎn)生對(duì)彈簧的拉力,可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。 2.彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來源。測(cè)量時(shí)盡量精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度。 3.描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確也會(huì)造成誤差。 六、注意事項(xiàng) 1.所掛鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度。 2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使坐標(biāo)紙上描的點(diǎn)盡可能稀,這樣作出的圖線更精確。,3.測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)時(shí)要讓它自然下垂。測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量,以減小誤差。 4.測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同,明確三者之間的關(guān)系。 5.建立平面直角坐標(biāo)系時(shí),兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量大小要適當(dāng),不可過大,也不可過小。 6.描點(diǎn)畫線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在同一條曲線上,但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)。描出的線不應(yīng)是折線,而應(yīng)是平滑的曲線。 7.記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。,考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作 例1如圖甲所示,用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(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。,考點(diǎn)突破,(1)為完成實(shí)驗(yàn),還需要的實(shí)驗(yàn)器材有: 。 (2)實(shí)驗(yàn)中需要測(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; B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上對(duì)應(yīng)的刻度l0; 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.在彈簧下端依次掛上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)將以上步驟按操作的先后順序排列出來:。 (4)圖乙是彈簧彈力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。,答案(1)刻度尺(2)彈簧原長(zhǎng)、彈簧所受外力與對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量(或與彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度)(3)CBDAEFG(4)200,變式1某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。 (1)圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量l為cm;,(2)本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是;(填選項(xiàng)前的字母) A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的 鉤碼總重 B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 (3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量l與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是。,答案(1)6.93(2)A(3)超過彈簧的彈性限度 解析(1)l=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm。 (2)應(yīng)逐一增掛鉤碼,不能隨意增減,A項(xiàng)正確。 (3)彈簧下端鉤碼過多時(shí),對(duì)彈簧的拉力過大,使彈簧形變量超過了彈簧的彈性限度,彈簧的伸長(zhǎng)量不再是線性變化。,考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析 例2在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。 (1)某同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖像如圖所示。下列表述正確的是(),A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) B.a的勁度系數(shù)比b的大 C.a的勁度系數(shù)比b的小 D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比,(2)為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的鉤碼。實(shí)驗(yàn)測(cè)出了鉤碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出。作出m-l的關(guān)系圖線。彈簧的勁度系數(shù)為N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。,(3)若懸掛的鉤碼的質(zhì)量比所標(biāo)數(shù)值偏小些,則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的彈簧的勁度系數(shù)比實(shí)際勁度系數(shù)偏。,答案(1)B(2)圖線如圖所示0.255(0.2480.262均正確)(3)大,解析(1)題圖中F-l圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),所以a的勁度系數(shù)比b的大,由于圖線沒有通過原點(diǎn),彈簧的長(zhǎng)度等于原長(zhǎng)加變化量,彈簧的長(zhǎng)度和彈力不成正比。 (2)由胡克定律F=kx得 k=gk斜=0.255 N/m。 (3)鉤碼所標(biāo)數(shù)值比實(shí)際質(zhì)量偏大,且所用鉤碼越多,偏差越大,因此所作出的m-l圖線比實(shí)際情況下的圖線斜率偏大,故所求得的彈簧的勁度系數(shù)也偏大。,方法技巧,變式2為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系,李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙 兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖像。,(1)從圖像上看,該同學(xué)沒能完全按實(shí)驗(yàn)要求做,使圖線上端成為曲線,圖線上端成為曲線是因?yàn)椤?(2)這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為:甲彈簧為N/m,乙彈簧為N/m。若要制作一個(gè)精確度相對(duì)較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選彈簧(選填“甲”或“乙”)。,答案(1)形變量超過彈簧的彈性限度 (2)66.7200甲,解析(1)在彈性限度內(nèi)彈簧的彈力與形變量成正比,超過彈簧的彈性限度,則此規(guī)律不成立,所以所給的圖線上端成為曲線,是因?yàn)樾巫兞砍^彈簧的彈性限度。 (2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為: k甲= N/m=66.7 N/m k乙= N/m=200 N/m,要制作一個(gè)精確程度較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選用一定的外力作用時(shí)形變 量大的彈簧,故選甲彈簧。,考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,例3(2018云南昆明模擬)在探究彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖甲所示,將輕彈簧的一端固定,另一端與力傳感器連接,其伸長(zhǎng)量通過刻度尺測(cè)得,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表中:,(1)以x為橫坐標(biāo)、F為縱坐標(biāo),在圖乙的坐標(biāo)紙上描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量之間關(guān)系的圖線。 (2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為。(保留三位有效數(shù)字),答案(1)見解析(2)75.0 N/m,解析(1)描點(diǎn)作圖,如圖。,(2)根據(jù)解析(1)中圖像,該圖線為過原點(diǎn)的一條傾斜直線,即彈力與伸長(zhǎng)量成正比,圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),k=75.0 N/m。,變式3(2019安徽淮北一中期中聯(lián)考)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系,并測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力,實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,每次測(cè)量相應(yīng)的彈簧的總長(zhǎng)度。,甲,(1)某同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)描在圖乙坐標(biāo)系中,請(qǐng)作出F-L圖線。,乙,(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0=cm,勁度系數(shù)k=N/m。 (3)試根據(jù)該同學(xué)以上的實(shí)驗(yàn)情況,幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù)) (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),把彈簧水平放置與把彈簧懸掛放置相比較, 優(yōu)點(diǎn)在于: ; 缺點(diǎn)在于: 。,答案(1)圖見解析(2)520(3)見解析(4)可以避免彈簧自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦?xí)斐蓪?shí)驗(yàn)誤差,解析(1)F-L圖線如圖所示。,(2)圖像的橫截距表示彈力為零時(shí)的彈簧的長(zhǎng)度,此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng),所以彈簧的原長(zhǎng)L0=5 cm,圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),故有k=,= N/m=20 N/m。 (3)根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格為:,(4)優(yōu)點(diǎn)在于:可以避免彈簧自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。缺點(diǎn)在于:彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦?xí)斐蓪?shí)驗(yàn)誤差。,1.(2018課標(biāo),22,5分)如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤;一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置,簡(jiǎn)化為圖中的指針。 現(xiàn)要測(cè)量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼 時(shí),移動(dòng)游標(biāo),使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針,此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為 1.950 cm;當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí),移動(dòng) 游標(biāo),再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針,標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所 示,其讀數(shù)為cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?9.80 m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為N/m(保留3位有效數(shù)字)。,答案3.77553.7 解析本題考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和胡克定律。此標(biāo)尺為二十分 度的標(biāo)尺,精度為0.05 mm,所以讀數(shù)為37 mm+150.05 mm=37.75 mm= 3.775 cm。 當(dāng)托盤中放入砝碼穩(wěn)定時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量x=3.775 cm-1.950 cm= 1.825 cm。由平衡條件得F=mg,由胡克定律得F=kx,聯(lián)立得k=53.7 N/m。,2.(2018廣東深圳模擬)某同學(xué)利用如圖甲所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。,(1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持狀態(tài) (填“水平”或“豎直”)。 (2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)x0=cm,勁度系數(shù)k=N/m。 (3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧測(cè)力計(jì),當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示時(shí),該彈簧的長(zhǎng)度x=cm。,答案(1)豎直(2)450(3)10 解析(1)彈簧是豎直的,要減小誤差,刻度尺必須與彈簧平行,故刻度 尺要保持豎直狀態(tài); (2)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈力為零,故原長(zhǎng)為4 cm;彈簧彈力為2 N時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為8 cm,伸長(zhǎng)量為4 cm,根據(jù)胡克定律F=kx,有k=50 N/m; (3)由題圖丙知彈簧的彈力為3 N,根據(jù)題圖乙得到彈簧的長(zhǎng)度為10 cm。,3.某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將分度值是 1 mm的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L0;彈簧下端掛一個(gè)50 g的鉤碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50 g的鉤碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L2;彈簧下端掛七個(gè)50 g的鉤碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L7。,(1)下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值,其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤, 它們的代表符號(hào)分別是和。 測(cè)量記錄表:,(2)實(shí)驗(yàn)中,L3和L7兩個(gè)值還沒有測(cè)定,請(qǐng)你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入記錄表中。 (3)為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差, 分別計(jì)算出了三個(gè)差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm。請(qǐng)你給出第四個(gè)差值:d4=cm。 (4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50 g鉤碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量L,L用 d1、d2、d3、d4表示的式子為:L=,代入數(shù)據(jù)解得L=cm。 (5)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。(g取9.8 m/s2),答案(1)L5L6 (2)6.85(6.846.86)14.05(14.0414.06) (3)L7-L37.20(7.187.22) (4)1.75 (5)28 解析(1)L5、L6兩組數(shù)據(jù)在讀數(shù)時(shí)均沒有進(jìn)行估讀。 (2)刻度尺的分度值為1 mm,由題圖可知L3=6.85 cm(6.846.86 cm均可),L7=14.05 cm(14.0414.06 cm均可)。,(3)題中三組數(shù)據(jù)在尋求多掛4個(gè)鉤碼形成的長(zhǎng)度差,故d4=L7-L3=(14.05-6.85) cm=7.20 cm。 (4)每增加4個(gè)鉤碼彈簧的平均伸長(zhǎng)量L1=,則每增加1個(gè) 鉤碼彈簧的平均伸長(zhǎng)量L=,代入數(shù)據(jù)求得L= 1.75 cm。 (5)由(3)(4)可知,彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量L成正比,即滿足F=kL,代入數(shù)據(jù)得k= N/m=28 N/m。,4.(2019重慶巴蜀中學(xué)月考)某同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系時(shí),將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,彈簧下端掛一個(gè)小盤,在小盤中增添砝碼,改變彈簧的彈力,通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針指示的刻度值x,實(shí)驗(yàn)得到了彈簧末端指針 指示的刻度值x與小盤中砝碼質(zhì) 量m的關(guān)系圖像如圖乙所示,取 g=10 m/s2?；卮鹣铝袉栴}:,(1)某次測(cè)量如圖甲所示,指針指示的刻度值為cm(刻度尺分度值為1 mm); (2)從圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為N/m(結(jié)果保留兩位有效 數(shù)字); (3)另一同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)有下列做法,其中錯(cuò)誤的是 。 A.刻度尺零刻度線未與彈簧上端對(duì)齊 B.實(shí)驗(yàn)中未考慮小盤的重力 C.讀取指針指示的刻度值時(shí),選擇彈簧指針上下運(yùn)動(dòng)最快的位置讀取 D.在利用x-m圖線計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)時(shí)舍棄圖中曲線部分?jǐn)?shù)據(jù),答案(1)18.00(2)3.3(3)AC,解析(1)刻度尺的分度值為1 mm,故讀數(shù)為18.00 cm; (2)結(jié)合mg=kx,得k=,由圖乙可知 k= N/m3.3 N/m; (3)讀數(shù)時(shí)刻度尺的零刻度線應(yīng)與彈簧上端對(duì)齊,才能準(zhǔn)確測(cè)量,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)可采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,小盤的重力可以不考慮,故B項(xiàng)正確;在讀指針的位置時(shí),應(yīng)讓彈簧末端的指針靜止之后再讀取,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)彈簧的形變量超過彈簧的彈性限度時(shí),x-m圖線將變成曲線,不 再符合胡克定律,應(yīng)舍去,故D項(xiàng)正確。,5.(2018江西上饒模擬)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),某同學(xué)先按圖(a)對(duì)彈簧甲進(jìn)行探究,然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖(b)進(jìn)行探究。在彈性限度內(nèi),將質(zhì)量為m=50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,分別測(cè)得圖(a)、圖(b)中彈簧的長(zhǎng)度L1、L2,如表所示。,已知重力加速度g=10 m/s2,計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k=N/m。由表中數(shù)據(jù)(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù)。,答案50能 解析分析表中數(shù)據(jù)可知,圖(a),鉤碼數(shù)量和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系為鉤碼每增加一個(gè),彈簧伸長(zhǎng)約1 cm,所以彈簧甲的勁度系數(shù)k1= =50 N/m。分析表中數(shù)據(jù)可知,圖(b),每增加一個(gè)鉤碼,彈簧伸長(zhǎng)約 0.3 cm,即k10.003+k20.003=mg,根據(jù)彈簧甲的勁度系數(shù)可以求出彈簧乙的勁度系數(shù)。,6.某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛,7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處;通過旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置,P0指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí),各指針的位置記為x0;掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí),各指針的位置記為x。測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù),取重力加速度為9.80 m/s2)。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60,整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm。,圖(a),圖(a),(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:,。 (2)以n為橫坐標(biāo),1/k為縱坐標(biāo),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出1/k-n圖像。 圖(b),(3)圖(b)中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)。若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧,該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k=N/m;該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k=N/m。,(3)(在之間均可) (在之間均可),答案(1)81.70.012 2 (2)-n圖像如圖所示,解析(1)由胡克定律有k= N/m=81.7 N/m,故有 =0.012 2 m/N。(2)作圖過程略,圖見答案。(3)-n圖線是一條過原點(diǎn)的 直線,由圖可得圖線的斜率約為5.7110-4 m/N,故有=5.7110-4n(m/N), 即k=(N/m),由題分析可知彈簧的圈數(shù)n與原長(zhǎng)l0的關(guān)系為n= l0,故k=(N/m)。,