Question

12．某同学利用如图（a）装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，

（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态．
（2）该同学通过实验得到如图（b）所示的F-L图象，F为弹簧的弹力的大小，L为弹簧的总长度（弹簧始终在弹性限度内），则由图可知该弹簧的原长L₀=6.0cm，劲度系数k=42N/m（结果均保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）安装时，必须使刻度尺保持竖直状态（2）根据图象与横坐标的交点表示弹力为零时的弹簧长度；
根据图象的斜率可求得劲度系数

解答 解：（1）安装时，必须使刻度尺保持竖直状态，使测量准确
（2）图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．
弹簧不发生形变时的长度L_o=6.0cm．
图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．则可知，劲度系数为：
k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{2.45}{11.8-6.0}$×10²=42N/m．
故答案为：（1）竖直；（2）6.0   42

点评 该题考察了弹力与弹簧长度变化关系的分析．图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．图线的斜率即为弹簧的劲度系数