Question

2．在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，實驗裝置如圖1．實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．
（1）有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)系圖2中，請作出F-L圖線．
（2）由此圖線可得出該彈簧的原長L₀=5.0 cm，若將該彈簧制成測力計，最大量程為16N．
（3）彈簧所受到的拉力（或者壓力）與伸長長度（或者壓縮長度）的比值叫做勁度系數(shù)，該彈簧的勁度系數(shù)為200N/m．
（4）該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較．優(yōu)點在于：避免彈簧自身所受重力對實驗的影響．

Answer 1

分析 （1）實驗中采用描點法，作出F-L的關(guān)系圖線；
（2）當(dāng)彈簧彈力為零時，彈簧處于原長，結(jié)合圖線得出彈簧的原長；根據(jù)在彈性限度內(nèi)，彈簧所受拉力與伸長成正比，判斷彈簧秤的最大量程；
（3）根據(jù)圖線的斜率求出勁度系數(shù)的大��；
（4）該同學(xué)實驗時把彈簧水平放置時能避免彈簧自身所受重力對實驗的影響；但不足之處是彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差．

解答 解：
（1）實驗中采用描點法，作出F-L的關(guān)系圖線如圖所示．    
                                               
（2）當(dāng)彈力為零時，彈簧的形變量為零，此時彈簧的長度等于彈簧的原長，由圖讀出：彈簧的自然長度L₀=5.0cm；
觀察圖象可知，當(dāng)該彈簧受到拉力超過16N時，彈簧的伸長跟所受拉力不成正比，即超過了彈性限度，所以將該彈簧制成測力計，最大量程為16N；
（3）由圖象可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧所受到的拉力（或者壓力）與伸長長度（或者壓縮長度）成正比，其勁度系數(shù)為：
k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{8N}{（9-5）×1{0}^{-2}m}$=200N/m                                        
（4）實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，其優(yōu)點是避免彈簧自身所受重力對實驗的影響；其缺點是彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差．   
故答案為：（1）作出F-L的關(guān)系圖線如圖所示；
（2）5.0；16N；
（3）200；
（4）避免彈簧自身所受重力對實驗的影響．

點評 本題關(guān)鍵是明確描點作圖的方法，同時求解出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后通過圖象求解出勁度系數(shù)．