题目内容

在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图1所示,钩码的重力提供了对弹簧向右的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.
(1)一同学通过实验,把测得的6组数据描点在如图2所示的坐标图中.请你对图象作适当的处理(在答题纸上的图象上处理),求出弹簧的原长是
0.1
0.1
m,劲度系数为
25
25
N/m.

(2)该同学实验时,使弹簧处于水平状态.弹簧水平放置做实验与竖直悬挂相比较,
优点是:
避免了弹簧自身重力对实验的影响
避免了弹簧自身重力对实验的影响

缺点是:
弹簧与桌面间存在摩擦
弹簧与桌面间存在摩擦
分析:(1)用一条直线连接即可,要注意将尽可能多的点连在线上,不通过直线的点大致均匀地分布与直线两侧,偏差过大的点是测量错误,应该舍去;图线与横轴的连线表示原长,斜率表示劲度系数.
(2)明确水平和竖直的差别即可正确解答.
解答:解:(1)作出F-L图线,如图所示;

弹簧处于原长时,弹力为零,故弹簧的原长L0=10cm;
图象的函数表达式为:F=k(L-L0),故斜率表示劲度系数;
劲度系数:
k=
△F
△L
=
2.50N
0.20m-0.10m
=25N/m;
故答案为:如图所示;0.1,25,
(2)弹簧竖直悬挂时,由于重力影响,不挂重物时,弹簧也有一定伸长量,若是水平悬挂,可以克服这一毛病,但是容易造成弹簧与桌面之间的摩擦,因此各有优缺点.
故答案为:优点:避免了弹簧自身重力对实验的影响;缺点:弹簧与桌面间存在摩擦.
点评:本题关键是明确描点作图的方法,同时求解出图象的函数表达式,得到斜率的含义,然后通过图象求解出劲度系数.
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