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1、
實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系
1.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,有如下一些步驟
A.在彈簧下端掛上一個(gè)鉤碼,觀察指針?biāo)肝恢茫瑴y(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量x1
B.將彈簧固定懸掛在金屬橫桿上,將刻度尺豎直固定在彈簧旁,觀察彈簧指針?biāo)肝?
置,并記下該位置
C.在坐標(biāo)紙上建立平面直角坐標(biāo)系,以F為縱坐標(biāo)、x為橫坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定
兩坐標(biāo)軸適當(dāng)?shù)臉?biāo)度
D.將各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在平面坐標(biāo)上進(jìn)行描點(diǎn),觀察點(diǎn)的分布與走勢(shì),用平滑曲線(xiàn)作出反映F和x對(duì)應(yīng)規(guī)律的圖像
E.將鐵架臺(tái)放在水平實(shí)驗(yàn)桌上,將金屬橫桿水平固定在鐵架臺(tái)上
F.給彈簧下端掛上兩個(gè)鉤碼、
2、三個(gè)鉤碼……,分別觀察指針?biāo)傅奈恢?,測(cè)出對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量x2、x3……
G.根據(jù)圖像和數(shù)據(jù)做出結(jié)論并整理儀器
實(shí)驗(yàn)中合理實(shí)驗(yàn)步驟排序?yàn)? ).
A.EBAFCDG B.EBAFDCG
C.EBFCADG D.EAFBCDG
答案 A
2.如實(shí)圖2-1甲所示,一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連.當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí),在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖像,如圖實(shí)2-1乙所示.則下列判斷正確的是( ).
實(shí)圖2-1
A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比
B.彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的增加量成正比
C.該彈簧的勁度系數(shù)是2
3、00 N/m
D.該彈簧受到反向壓力時(shí),勁度系數(shù)不變
解析 由題圖乙知,F(xiàn)-x是一個(gè)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),k= N/m=200 N/m,可知A錯(cuò),B、
C、D正確.
答案 BCD
3.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(lái),在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(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2-2中標(biāo)出.(g=9.8 m/s2)
實(shí)圖2-2
(1)作出m-l的關(guān)系圖線(xiàn);
(2)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.
答案 (1)如圖所示
(2)0.259(0.248~0.262)
4.如實(shí)圖2-3(a)所示,用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量
4、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)系實(shí)驗(yàn).
實(shí)圖2-3
(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(記錄)的物理量有__________________________________________;
(3)實(shí)圖2-3(b)是彈簧所受彈力F與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度x的F-x圖線(xiàn),由此可求出彈簧的
勁度系數(shù)為_(kāi)_______ N/m.圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是_______________________________.
解析 該實(shí)驗(yàn)探究的是彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量Δx的關(guān)系,故
5、還需要測(cè)量長(zhǎng)度的儀器即刻
度尺.彈簧彈力由二力平衡得到:F=nmg,需要記錄懸掛鉤碼個(gè)數(shù);形變量為Δx=l′
-l0,故需要測(cè)量彈簧原長(zhǎng)和彈力(外力)對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度.F-x圖線(xiàn)的斜率表示勁度系
數(shù)k==200 N/m,圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)是由彈簧自身重力引起的.
答案 (1)刻度尺 (2)彈簧的原長(zhǎng)、懸掛鉤碼個(gè)數(shù)以及與彈力(外力)對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度
(3)200 彈簧自身有重力
5.某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了實(shí)圖2-4所示的實(shí)驗(yàn)裝置.他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,再將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端,每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度,將數(shù)據(jù)填在下面的表中.(彈簧始終在彈性限度內(nèi))
6、
測(cè)量次序
1
2
3
4
5
6
彈簧彈力大小F/N
0
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
彈簧總長(zhǎng)x/cm
6
7.16
8.34
9.48
10.85
11.75
實(shí)圖2-4 實(shí)圖2-5
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在實(shí)圖2-5的坐標(biāo)紙上已描出了前四次測(cè)量的彈簧所受彈力大小F跟
彈簧總長(zhǎng)x之間的函數(shù)關(guān)系點(diǎn),請(qǐng)把第5、6次測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)描出來(lái),并作出F-
x圖線(xiàn).
(2)圖線(xiàn)跟x坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義是__________________________________________.
(3)該彈簧的勁度系數(shù)k=________.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
答案 (1)圖線(xiàn)如右圖所示
(2)彈簧的原長(zhǎng)
(3)42 N/m
內(nèi)容總結(jié)