實(shí)驗(yàn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系》

1、 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1. 1.探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系. . 2. 2.學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). .【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】 1. 1.如圖如圖1 1所示所示, ,在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng)在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng), ,平平 衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等. .實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納 圖圖1 1 2. 2.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出, ,伸長(zhǎng)量可以由拉伸長(zhǎng)量可以由拉 長(zhǎng)后的長(zhǎng)度

2、減去彈簧原來的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算長(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)系了以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了. .【實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材】 鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、 坐標(biāo)紙、重垂線、鉛筆坐標(biāo)紙、重垂線、鉛筆. . 【實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟】 1. 1.將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上, ,讓其自然下垂讓其自然下垂, ,用刻用刻 度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度l l0 0, ,即原長(zhǎng)即原長(zhǎng). . 2. 2.如圖如圖2 2所示所示

3、, ,在彈簧下端掛質(zhì)量為在彈簧下端掛質(zhì)量為m m1 1的鉤碼，量出的鉤碼，量出 此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l l1 1，記錄，記錄m m1 1和和l l1 1，填入自己設(shè)計(jì)的表，填入自己設(shè)計(jì)的表 格中格中. . 圖圖2 2 3.3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量改變所掛鉤碼的質(zhì)量, ,量出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度量出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度, ,記錄記錄 m m2 2、m m3 3、m m4 4、m m5 5和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l l2 2、l l3 3、l l4 4、l l5 5, ,并并 得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x x1 1、x x2 2、x x3 3、x x4 4、x x5 5. .鉤碼個(gè)

4、數(shù)鉤碼個(gè)數(shù)長(zhǎng)度長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量伸長(zhǎng)量x x彈力彈力F F0 0l l0 0= =1 1l l1 1= =x x1 1= =l l1 1- -l l0 0F F1 1= =2 2l l2 2= =x x2 2= =l l2 2- -l l0 0F F2 2= =3 3l l3 3= =x x3 3= =l l3 3- -l l0 0F F3 3= =【數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理】 1. 1.以彈力以彈力F F( (大小等于所掛鉤碼的重力大小等于所掛鉤碼的重力) )為縱坐標(biāo)為縱坐標(biāo), ,以以 彈簧的伸長(zhǎng)量彈簧的伸長(zhǎng)量x x為橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo), ,用描點(diǎn)法作圖用描點(diǎn)法作圖. .連接各點(diǎn)連接各點(diǎn), , 得出彈力得出彈力

5、F F隨彈簧伸長(zhǎng)量隨彈簧伸長(zhǎng)量x x變化的圖線變化的圖線. . 2. 2.以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫出曲線所代表的函 數(shù)數(shù). .首先嘗試一次函數(shù)首先嘗試一次函數(shù), ,如果不行則考慮二次函數(shù)如果不行則考慮二次函數(shù). . 3. 3.得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)之間的定量關(guān)系得出彈力和彈簧伸長(zhǎng)之間的定量關(guān)系, ,解釋函數(shù)表解釋函數(shù)表 達(dá)式中常數(shù)的物理意義達(dá)式中常數(shù)的物理意義. .【誤差分析誤差分析】 1. 1.彈簧拉力大小的不穩(wěn)定會(huì)造成誤差彈簧拉力大小的不穩(wěn)定會(huì)造成誤差. .因此因此, ,使彈簧使彈簧 的懸掛端固定的懸掛端固定, ,另一端通過懸掛鉤碼來充當(dāng)對(duì)彈簧另一端

6、通過懸掛鉤碼來充當(dāng)對(duì)彈簧 的拉力的拉力, ,待穩(wěn)定后再讀數(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度待穩(wěn)定后再讀數(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度. . 2. 2.盡量精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度，也是減小實(shí)驗(yàn)誤差盡量精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度，也是減小實(shí)驗(yàn)誤差 的基本方法的基本方法. . 3. 3.描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確. . 【注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)】 1. 1.所掛鉤碼不要過重所掛鉤碼不要過重, ,以免彈簧被過分拉伸以免彈簧被過分拉伸, ,超出它超出它 的彈性限度的彈性限度. .要注意觀察要注意觀察, ,適可而止適可而止. . 2. 2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些, ,從而使坐標(biāo)上從而使坐標(biāo)上 描

7、的點(diǎn)的間距盡可能大描的點(diǎn)的間距盡可能大, ,這樣作出的圖線更精確這樣作出的圖線更精確. . 3. 3.測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí)測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí), ,一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡 狀態(tài)時(shí)測(cè)量狀態(tài)時(shí)測(cè)量, ,以免增大誤差以免增大誤差. . 4. 4.描點(diǎn)畫線時(shí)描點(diǎn)畫線時(shí), ,所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上所描的點(diǎn)不一定都落在一條曲線上, , 但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè)但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在曲線的兩側(cè). . 5. 5.記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系 及單位及單位. . 【例例1 1】某同學(xué)用如圖某同學(xué)用如圖3

8、 3所示裝置做探究所示裝置做探究 彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn). .他先測(cè)出他先測(cè)出 不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺 刻度刻度, ,然后在彈簧下端掛上砝碼然后在彈簧下端掛上砝碼, ,并逐個(gè)并逐個(gè) 增加砝碼增加砝碼, ,測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度, ,所所 圖圖3 3 得數(shù)據(jù)列表如下得數(shù)據(jù)列表如下:(:(重力加速度重力加速度g g=9.8 m/s=9.8 m/s2 2) ) 典例剖析典例剖析砝碼質(zhì)量砝碼質(zhì)量m m/ /10102 2 g g0 01.001.002.002.003.003.004.004.005.005.00

9、6.006.007.007.00標(biāo)尺刻度標(biāo)尺刻度x x/ /1010-2-2 m m15.0015.0018.9418.9422.8222.8226.7826.7830.6630.6634.6034.6042.0042.0054.5054.50(1)(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù), ,在圖在圖4 4坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)缸鴺?biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)?的標(biāo)尺刻度的標(biāo)尺刻度x x與砝碼質(zhì)量與砝碼質(zhì)量m m的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線. . 圖圖4 4 (2)(2)根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷, ,在在_范圍內(nèi)范圍內(nèi), ,彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律彈力大小與彈簧

10、伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律. .這種這種規(guī)格彈簧勁度系數(shù)為規(guī)格彈簧勁度系數(shù)為_N/m. _N/m. 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 (1)(1)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，然后根據(jù)各點(diǎn)的分在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，然后根據(jù)各點(diǎn)的分 布與走向布與走向, ,用平滑的曲線用平滑的曲線( (或直線或直線) )連接各點(diǎn)連接各點(diǎn). .(2)(2)滿足胡克定律的應(yīng)是圖線中的直線部分滿足胡克定律的應(yīng)是圖線中的直線部分. .解析解析 (1)(1)如圖所示如圖所示 (2)(2)根據(jù)圖線可以看出，當(dāng)根據(jù)圖線可以看出，當(dāng)m m5.005.00102 g=0.5 kg102 g=0.5 kg 時(shí)時(shí), ,標(biāo)尺刻度標(biāo)尺刻度x x與砝碼質(zhì)量與砝碼質(zhì)量m m成一次函數(shù)

11、關(guān)系成一次函數(shù)關(guān)系, ,所以當(dāng)所以當(dāng)F F= =mgmg4.9 N4.9 N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律克定律. .圖線斜率的大小在數(shù)值上等于彈簧的勁度系圖線斜率的大小在數(shù)值上等于彈簧的勁度系數(shù)數(shù)k k, ,則則k k=25 N/m.=25 N/m.答案答案 (1)(1)見解析見解析 (2)0(2)0 4.9 4.9 N N 25 25 【例例2 2】用一個(gè)支架、一根彈簧、一把直尺和一個(gè)已用一個(gè)支架、一根彈簧、一把直尺和一個(gè)已 知質(zhì)量的鉤碼知質(zhì)量的鉤碼, ,來測(cè)定某個(gè)不太重的物體有多重來測(cè)定某個(gè)不太重的物體有多重, ,該該 怎么做怎么做? ? 解析

12、解析 本題主要考查實(shí)驗(yàn)方法的拓展遷移能力本題主要考查實(shí)驗(yàn)方法的拓展遷移能力. . (1) (1)將彈簧上端固定在支架上將彈簧上端固定在支架上, ,下端掛上鉤碼下端掛上鉤碼( (質(zhì)量已質(zhì)量已 知為知為m m),),測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)x x. . (2) (2)將鉤碼取下?lián)Q上待測(cè)物體將鉤碼取下?lián)Q上待測(cè)物體, ,測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)x x. (3) (3)待測(cè)物體的重力待測(cè)物體的重力 答案答案 見解析見解析 .xxmg 用金屬制成的線材用金屬制成的線材( (如鋼絲、鋼筋如鋼絲、鋼筋) )受到拉力會(huì)伸受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)長(zhǎng), ,十七世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)十七世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn): :金屬絲或

13、金屬桿金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)與拉力成正比在彈性限度內(nèi)它的伸長(zhǎng)與拉力成正比, ,這就是著名的這就是著名的胡克定律胡克定律. .這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要這一發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)基礎(chǔ). .現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿, ,長(zhǎng)為長(zhǎng)為4 4 m m, ,橫橫截面積為截面積為0.8 0.8 cmcm2 2, ,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的過原長(zhǎng)的1/1 000,1/1 000,問最大拉力多大問最大拉力多大? ?由于這一拉力很由于這一拉力很大大, ,桿又較長(zhǎng)桿又較長(zhǎng), ,直接測(cè)試有困難直接測(cè)試有困難,

14、 ,選用同種材料制成樣選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試品進(jìn)行測(cè)試, ,通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下通過測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下: : 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)(1)(1)測(cè)得結(jié)果表明線材受拉力作用后測(cè)得結(jié)果表明線材受拉力作用后, ,其伸長(zhǎng)與材料的其伸長(zhǎng)與材料的長(zhǎng)度成長(zhǎng)度成_,_,與材料的截面積成與材料的截面積成_._.(2)(2)上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為_N. _N. 解析解析 (1)(1)由題中列表可看出由題中列表可看出, ,材料樣品的伸長(zhǎng)量與材材料樣品的伸長(zhǎng)量與材料的長(zhǎng)度成正比料的長(zhǎng)度成正比, ,與材料的截面積成反比與材料的截面積成反比. . 長(zhǎng)度長(zhǎng)度250 250 N N500 50

15、0 N N750 750 N N1 000 1 000 N N1 1 m m0.05 0.05 cmcm2 20.04 0.04 cmcm0.08 0.08 cmcm0.12 0.12 cmcm0.16 0.16 cmcm2 2 m m0.05 0.05 cmcm2 20.08 0.08 cmcm0.16 0.16 cmcm0.24 0.24 cmcm0.32 0.32 cmcm1 1 m m0.10 0.10 cmcm2 20.02 0.02 cmcm0.04 0.04 cmcm0.06 0.06 cmcm0.08 0.08 cmcm伸伸 長(zhǎng)長(zhǎng)拉拉 力力截面積截面積(2)(2)由表可看出由表

16、可看出, ,材料一定長(zhǎng)材料一定長(zhǎng), ,一定截面積時(shí)，拉力與一定截面積時(shí)，拉力與 伸長(zhǎng)量的比例為定值伸長(zhǎng)量的比例為定值. .設(shè)設(shè)1 1 m m長(zhǎng)長(zhǎng), ,截面積為截面積為0.05 0.05 cmcm2 2的比例系數(shù)為的比例系數(shù)為K K1 12 2 m m長(zhǎng)長(zhǎng), ,截面積為截面積為0.050.05 cm cm2 2的比例系數(shù)為的比例系數(shù)為K K2 21 1 m m長(zhǎng)長(zhǎng), ,截面積為截面積為0.10 0.10 cmcm2 2的比例系數(shù)為的比例系數(shù)為K K3 3 N/m.N/m. N/m.N/m.N/m.N/m.5211352112521111025621002025010256211008025010

17、25610040250 xFKxFKxFK則則由由K K1 1、K K2 2、K K3 3的值可得的值可得, ,比例系數(shù)比例系數(shù)K K與長(zhǎng)度與長(zhǎng)度L L成反比成反比, , 與截面積與截面積S S成正比成正比, ,故故 設(shè)設(shè)4 4 m m長(zhǎng)長(zhǎng), ,截面積為截面積為0.8 cm0.8 cm2 2的比例系數(shù)為的比例系數(shù)為K K0 0K K0 0=2.5=2.510106 6 N/m N/m 又金屬細(xì)桿最大伸長(zhǎng)量為又金屬細(xì)桿最大伸長(zhǎng)量為 所以金屬細(xì)桿承受的最大拉力為所以金屬細(xì)桿承受的最大拉力為F Fm m= =K K0 0 x xm m=2.5=2.510106 64 41010-3-3 N=10 N

18、=104 4 N N答案答案 (1)(1)正比正比 反比反比 (2)10(2)104 4 KLSKKLSK求出求出 105. 048 . 01025. 6,105. 0500010KLSKK即即則則 1.1.如圖如圖5 5甲所示甲所示, ,一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上, ,傳感傳感 器與電腦相連器與電腦相連. .當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力( (拉力或拉力或 壓力壓力) )時(shí)時(shí), ,在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的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)系圖象彈力大小的關(guān)系圖象( (如圖乙如圖乙).).則下列判斷正確的是則下列判斷正確的

19、是 ( )( ) 圖圖5 5素能提升素能提升A.A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比B.B.彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比C.C.該彈簧的勁度系數(shù)是該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/m200 N/m D.D.該彈簧受到反向壓力時(shí)該彈簧受到反向壓力時(shí), ,勁度系數(shù)不變勁度系數(shù)不變解析解析 由乙圖可知由乙圖可知F F= =kxkx, ,即彈簧的彈力和彈簧的形變即彈簧的彈力和彈簧的形變量成正比量成正比, ,不與彈簧長(zhǎng)度成正比不與彈簧長(zhǎng)度成正比,A,A錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .由由F F= =k kx x可可知知,B,B說法正確說法正確

20、; ;由由 C C正確正確; ;F F- -x x圖線的圖線的斜率對(duì)應(yīng)彈簧的勁度系數(shù)斜率對(duì)應(yīng)彈簧的勁度系數(shù), ,而而x x00和和x x00時(shí)的斜率相同時(shí)的斜率相同, ,故故D D正確正確. . 答案答案 BCD,mN/1 . 020 xFk2.2.某同學(xué)在做某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)實(shí) 驗(yàn)中驗(yàn)中, ,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng), ,用直用直 尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l l0 0, ,再把彈簧豎直懸掛起來，掛上再把彈簧豎直懸掛起來，掛上 鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度l l, ,把

21、把l l- -l l0 0作為彈簧的伸作為彈簧的伸 長(zhǎng)量長(zhǎng)量x x. .這樣操作這樣操作, ,由于彈簧自身重力的影響由于彈簧自身重力的影響, ,最后畫最后畫 出的圖線可能是下圖中的哪一個(gè)出的圖線可能是下圖中的哪一個(gè) ( )( ) 解析解析 由于考慮彈簧自身重力的影響由于考慮彈簧自身重力的影響, ,當(dāng)不掛鉤碼當(dāng)不掛鉤碼 時(shí)時(shí), ,彈簧的伸長(zhǎng)量彈簧的伸長(zhǎng)量x x0,0,所以選所以選C. C. C3.3.做做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)驗(yàn)步驟 如下：如下： A.A.以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo), ,以彈力為縱坐標(biāo)以彈力為縱坐標(biāo), ,描出各描出各

22、組數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)( (x x, ,F F) )對(duì)應(yīng)的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn), ,并用平滑的曲線連接起來并用平滑的曲線連接起來. . B. B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度L L0 0; ; C. C.將鐵架臺(tái)固定于桌子上將鐵架臺(tái)固定于桌子上( (也可在橫梁的另一側(cè)掛上也可在橫梁的另一側(cè)掛上 一定的配重一定的配重),),并將彈簧的一端系于橫梁上并將彈簧的一端系于橫梁上, ,在彈簧附在彈簧附 近豎直固定一刻度尺；近豎直固定一刻度尺； D.D.依次在彈簧下端掛上依次在彈簧下端掛上2 2個(gè)、個(gè)、3 3個(gè)、個(gè)、4 4個(gè)、個(gè)、鉤碼鉤碼, ,并并 分別記下鉤碼靜止時(shí)分別記

23、下鉤碼靜止時(shí), ,彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄 在表格內(nèi)在表格內(nèi), ,然后取下鉤碼；然后取下鉤碼； E.E.以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量, ,寫出彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系寫出彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系 式，首先嘗試寫成一次函數(shù)式，首先嘗試寫成一次函數(shù), ,如果不行則考慮二次函如果不行則考慮二次函數(shù)；數(shù)；F.F.解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G.G.整理儀器整理儀器. .請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來請(qǐng)將以上步驟按操作的先后順序排列出來: :_._.解析解析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)先安裝儀器根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)先安裝儀器, ,再

24、掛再掛鉤碼然后記錄數(shù)據(jù)鉤碼然后記錄數(shù)據(jù), ,分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù), ,最后整理即可最后整理即可, ,排列先排列先后順序?yàn)椋汉箜樞驗(yàn)椋篊BDAEFGCBDAEFG. . CBDAEFGCBDAEFG4.4.某同學(xué)在研究學(xué)習(xí)中某同學(xué)在研究學(xué)習(xí)中, ,利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下 問題：一輕彈簧豎直懸掛在某一深度為問題：一輕彈簧豎直懸掛在某一深度為h h=25.0 cm,=25.0 cm, 且開口向下的小筒中且開口向下的小筒中( (沒有外力作用時(shí)彈簧的下部分沒有外力作用時(shí)彈簧的下部分 位于筒內(nèi)位于筒內(nèi), ,但測(cè)力計(jì)可以與彈簧的下端接觸但測(cè)力計(jì)可以與彈簧的下端接觸),),如圖如圖6 6

25、 甲所示甲所示. .如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)出筒的下如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)出筒的下 端彈簧的長(zhǎng)度端彈簧的長(zhǎng)度L L. .現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L L0 0和彈簧的勁和彈簧的勁 度系數(shù)度系數(shù), ,該同學(xué)通過改變?cè)撏瑢W(xué)通過改變L L而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F F, ,作出作出 F F- -L L變化的圖線如圖變化的圖線如圖6 6乙所示乙所示, ,則彈簧的勁度系數(shù)為則彈簧的勁度系數(shù)為 _N/m,_N/m,彈簧的原長(zhǎng)彈簧的原長(zhǎng)L L0 0=_cm. =_cm. 圖圖6 6解析解析 根據(jù)胡克定律根據(jù)胡克定律F F= =k k( (h h+ +L L- -L L0 0)

26、=)=kLkL+ +k k( (h h- -L L0 0),),從圖從圖中知道當(dāng)中知道當(dāng)L L=0=0時(shí)時(shí), ,F F=10 N=10 N；當(dāng)；當(dāng)L L=10 cm=10 cm時(shí)時(shí), ,F F=20 N=20 N；將其代入方程聯(lián)立得將其代入方程聯(lián)立得k k=100 N/m,=100 N/m,L L0 0=15.0 cm.=15.0 cm. 答案答案 100 15.0100 15.05.5.用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料用納米技術(shù)處理過的材料叫納米材料, ,其性質(zhì)與處其性質(zhì)與處 理前相比會(huì)發(fā)生很多變化理前相比會(huì)發(fā)生很多變化. .如機(jī)械性能會(huì)成倍地增如機(jī)械性能會(huì)成倍地增 加加, ,對(duì)光的反射能力會(huì)變得很低，熔點(diǎn)會(huì)大大地降對(duì)光的反射能力會(huì)變得很低，熔點(diǎn)會(huì)大大地降 低低, ,甚至有特殊的磁性質(zhì)甚至有特殊的磁性質(zhì). .現(xiàn)有一納米合金絲現(xiàn)有一納米合金絲, ,欲測(cè)欲測(cè) 出其伸長(zhǎng)量出其伸長(zhǎng)量x x與所受到的拉力與所受到的拉力F F、長(zhǎng)度、長(zhǎng)度L L、截面直徑、截面直徑 D D的關(guān)系的關(guān)系. . (1) (1)測(cè)量上述物理量需要的主要器材是測(cè)量上述物理量需要的主要器材