Question

某同學(xué)在做探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，組成了如圖1的裝置．所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g，他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s²）

砝碼質(zhì)量（g）	0	30	60	90	120	150
彈簧總長(zhǎng)（cm）	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79
彈力大�。∟）

（1）試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右邊給定的坐標(biāo)紙上（圖2）作出彈簧所受彈力大小跟彈簧總長(zhǎng)之間的函數(shù)關(guān)系的圖線．說明圖線跟坐標(biāo)縱軸交點(diǎn)的物理意義______．

（2）上一問所得圖線的物理意義是什么______？該彈簧的勁系數(shù)k是多大______？

Answer 1

解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同一條直線上．可以判定F和L間是一次函數(shù)關(guān)系．畫一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖：

（2）圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)即表示彈簧所受彈力大小F=0時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度．
所以其物理意義：表示彈簧的原長(zhǎng)．
（3）根據(jù)胡克定律得：
由k=可得k=25.9N/m．
故答案為：（1）見圖；（2）表示彈簧的原長(zhǎng)；（3）25.9N/m．
分析：該題考察了探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，彈力與彈簧長(zhǎng)度變化關(guān)系的分析．圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)，表示彈力為零時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，即為彈簧的原長(zhǎng)．由畫得的圖線為直線可知彈簧的彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量成正比．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于該實(shí)驗(yàn)要注意：
1、每次增減砝碼測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，均要保證彈簧及砝碼應(yīng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．
2、測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，要注意區(qū)分彈簧的原長(zhǎng)l₀，實(shí)際長(zhǎng)度l和伸長(zhǎng)量x，并明確三者之間的關(guān)系．
3、坐標(biāo)系兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量值要適中，不要過大或過�。�
4、描線時(shí)要將盡可能多的點(diǎn)畫在直線上，少數(shù)的點(diǎn)盡可能平均的分布于直線兩側(cè)．