题目内容
通过《探究弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系》实验,我们知道在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或压缩)量x成正比,并且不同的弹簧,其劲度系数不同.已知一根原长为L0、劲度系数为k1的长弹簧A,现把它截成长为
L0和
L0的B、C两段,设B段的劲度系数为k2、C段的劲度系数为k3,关于k1、k2、k3的大小关系,同学们做出了如下猜想.
甲同学:既然是同一根弹簧截成的两段,所以,k1=k2=k3
乙同学:同一根弹簧截成的两段,越短劲度系数越大,所以,k1<k2<k3
丙同学:同一根弹簧截成的两段,越长劲度系数越大,所以,k1>k2>k3
①为了验证猜想,可以通过实验来完成.实验所需的器材除铁架台外,还需要的器材有:
②为了验证猜想,可以通过实验来完成.如图是实验得到的图线.根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系?
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甲同学:既然是同一根弹簧截成的两段,所以,k1=k2=k3
乙同学:同一根弹簧截成的两段,越短劲度系数越大,所以,k1<k2<k3
丙同学:同一根弹簧截成的两段,越长劲度系数越大,所以,k1>k2>k3
①为了验证猜想,可以通过实验来完成.实验所需的器材除铁架台外,还需要的器材有:
钩码、刻度尺
钩码、刻度尺
.②为了验证猜想,可以通过实验来完成.如图是实验得到的图线.根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系?
分析:①根据胡克定律列方程,确定待测量和实验器材;
②弹簧的劲度系数与弹簧长度成反比.
②弹簧的劲度系数与弹簧长度成反比.
解答:解:①需要测量劲度系数,根据mg=kx,故需要钩码,还需要刻度尺测量伸长量;
②从图象可以看出,当伸长量一定时,ABC弹力之比为1:1.5:3,结合胡克定律F=kx可得,ABC劲度系数之比为1:1.5:3,由于长度之比为1:
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,劲度系数与长度成反比;
故答案为:①钩码、刻度尺;②弹簧的劲度系数与长度成反比.
②从图象可以看出,当伸长量一定时,ABC弹力之比为1:1.5:3,结合胡克定律F=kx可得,ABC劲度系数之比为1:1.5:3,由于长度之比为1:
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故答案为:①钩码、刻度尺;②弹簧的劲度系数与长度成反比.
点评:本题关键明确实验原理,也可以通过胡克定律进行理论探究,基础题.
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