题目内容

2.如图甲所示,是张明同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系并测定弹簧的劲度系数”的实验中所采用的一种实验装置,所挂钩码静止时其重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力.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并得到相应的数据.

(1)以伸长量x为横坐标,F为纵坐标,能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量间的关系,图线如图
乙所示;
(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为50.0N/m;(保留三位有效数字)
(3)根据描绘出的图线可得的实验结论是:实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.

分析 作出弹簧弹力与伸长量的关系图线,结合图线的斜率求出弹簧的劲度系数,从而得出实验的结论.

解答 解:(1)作出弹簧弹力和伸长量的关系图线,如图所示.
(2)图线的斜率表示劲度系数,则k=$\frac{3.00}{0.06}N/m=50.0N/m$;
(3)从描绘的图线可知,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比;
故答案为:(1)如图所示,(2)50.0.
(3)实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比;

点评 本题要求对实验原理能充分理解,能读懂图象的含义,知道F-x图线的斜率表示劲度系数.

练习册系列答案
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7.甲同学设计了如图(a)所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.

(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数Ul,再将S2切换到b,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{2}}r$.
(2)甲同学已经测得电阻Rl=4.6Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图(b)所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线.则电源电动势E=1.47V,电阻R2=1.6Ω.(保留三位有效数字)
(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出相应的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R_1}}$图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.甲乙两同学的做法相比较,由于甲同学测得的电压表数据范围小(填“较大”或“较小”),所以甲同学的做法相对不是很恰当.

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