题目内容

某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系,并测量弹簧的劲度系数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50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;…;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L3.测量记录表如下:
代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度数值/cm 1.70 3.41 5.09 8.60 10.31 12.10 14.02
(1)实验中,L3的值如图1所示,请你根据下图将测量值填入记录表中.

(2)该同学已在图2中标出了7个数值对应的坐标点,请你在该图中标出L2点对应的坐标点,并画出L-m图线.
(3)根据上问所画图线计算出该弹簧的劲度系数为
28.0
28.0
N/m.(取g=10m/s2,保留三位有效数字)
分析:用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位,即要有估读的.
充分利用测量数据,弹簧弹力与伸长量△X之间的关系图的斜率代表弹簧的劲度系数k.其中△x为弹簧的形变量.
解答:解:(1)根据图所示读出指针指示的刻度数值:X3=6.85cm,
(2)如图所示;
(3)充分利用测量数据,弹簧弹力与伸长量△X之间的关系图的斜率代表弹簧的劲度系数
k=
△F
△X
=28.0
N/m
故答案为:(1)6.85cm;(2)如图所示;(3)28.0
点评:弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比.
对于实验问题,我们要充分利用测量数据求解可以减少误差.
练习册系列答案
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(1)如图所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图,所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力.
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(Ⅰ)实验的步骤如下:
①把细绳和弹簧的小环结好,让细绳跨过定滑轮,并结好细绳套.
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离(即原长).
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码,待
 
到稳定时,从刻度尺上读出弹簧的长度,再计算此时的伸长量,和钩码的质量一并填入列表.
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套;重复③的步骤,得到五组数据.
⑤以弹力(钩码质量换算过来)为纵坐标,以
 
为横坐标,根据所测数据在坐标纸上描点,作出一条平滑的直线,归纳出实验的结论.
(Ⅱ)如图是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可弹得到结论:弹力F与弹簧伸长量x为
 
关系.图线不过原点的原因是由于
 

(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,实物摆放的位置如图所示.
①请用笔画线代替导线将实物图中未完成的3条连接线连接好.
②根据所连的图说明在开关S闭合之前,滑动变阻器的触头P应放
 
端.
③如果把干电池换成内阻约几千欧姆的水果电池,按上面连接的电路进行实验测量,则电压表的
 
引起的误差将大大增加,这时必须把电压表改为并联在
 
上才能减小误差.

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