题目内容

在《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》实验时,知道在弹性限度内,弹簧弹力F与形变量x成正比,并且不同弹簧,其劲度系数也不同.某学习小组从资料中查到:弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关.该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系,现有A、B、C、D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧.
①学习小组的同学们经过思考和理论推导,各自提出了自己的看法,其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成正比,乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比,甲、乙中有一位同学的看法是正确的.你认为正确的是
 
(填“甲”或“乙”),就这一环节而言,属于科学探究中的
 
(填序号)环节.
A.分析与论证              B.进行实验与收集证据
C.猜想与假设              D.制定计划与设计实验
②为验证甲、乙谁的看法正确,可通过实验完成,某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用钩码挂在弹簧下端,测出弹簧的长度为L,把L-L0作为弹簧的伸长量x1,改变钩码个数重复操作.由于弹簧自身重力的影响,最后作出F-x图象,可能是下图中的
 
图(其他操作都正确),图中的斜率表示
 
.
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分析:根据胡克定律得出F与形变量的关系,从而得出F与总长度的关系式,确定正确的图象.
解答:解:假设甲同学的观点正确,这一环节属于科学探究中的猜想与假设,故填C,
根据胡克定律得,F=k(x-x0)=kx-kx0,知F与x成一次函数关系.且斜率表示弹簧的劲度系数,且横截距为x0,故C正确,故ABD错误
故答案为:甲 C  C 弹簧的劲度系数.
点评:解决本题的关键掌握胡克定律,并能灵活运用.
练习册系列答案
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(1)某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律,实验装置如图.他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度.
①若交流电的频率为50Hz,则根据下图所打纸带的打点记录,AB两点的时间间隔为
0.1
0.1
 s,小车此次运动经B点时的速度vB=
0.40
0.40
m/s,小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2.(vB、a的结果均保留到小数点后两位)

②要验证牛顿第二定律,除了途中提及的器材及已测出的物理量外,实验中还要使用
天平
天平
(填仪器名称)来测量
小车质量
小车质量
(填物理量名称).
③由于小车所受阻力f的大小难以测量,为了尽量减小实验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f的影响,以下采取的措旅中必要的是(双选):
AC
AC
.
A.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B.应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C.应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D.钩码的总质量m应小些
(2)如图1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.
(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,待弹簧伸长到稳定时,
从刻度尺上读出弹簧的长度
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,以弹簧伸长量为横坐
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2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为线性关系
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系

图线不过原点的原因是由于
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的
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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.
(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.

(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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