题目内容
【题目】某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .
测量记录表:
代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度数值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.
请你给出第四个差值:d4= = cm.
④根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL= ,代入数据解得ΔL= cm.
⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2)
【答案】①L5 L6②6.85(6.84-6.86) 14.05(14.04-14.06) ③ 7.20(7.18-7.22) ④1.75 ⑤28
【解析】
①读数时应估读一位,所以其中L5 、L6两个数值在记录时有误;
②根据实验数据规律,可得L3和L7的数据;
③题中三组数据在寻求多挂4个砝码形成的长度差,故d4=L7-L3=(14.05-6.85)cm=7.20cm
④每增加4个砝码弹簧的平均伸长量,则每增加一个砝码
弹簧的平均伸长量,代入数据得
⑤由③④可知,弹力F和弹簧伸长量成正比,即满足,代入数据得
此题考查了基本仪器(刻度尺)的使用,以及基本试验方法(逐差法)的应用.这是高中物理实验的基本能力的考查,值得注意.