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1、探究彈力和彈簧伸長量的關系1.某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系,并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側,并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記作L0;彈簧下端掛一個50g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個50g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L2……;掛七個50g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L7。測量記錄表:代表符號L0L1L2L3L4L5L6L7刻度數(shù)值/cm1.70
2、3.405.108.6010.312.10(1)實驗中,L3和L7兩個值還沒有測定,請你根據(jù)右圖將這兩個測量值填入記錄表中。(2)上表記錄數(shù)據(jù)中有一個不符合規(guī)范,它的代表符號為______(填寫L0或L1……),應記作____________。(3)為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm,d4=L7-L3還沒有算出。(4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g砝碼的彈簧
3、平均伸長量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為:ΔL=_________________。(5)計算彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m。(g取9.8m/s2)2.(8分)在“探究彈力和彈簧伸長量的關系,并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中,實驗裝置如圖所示。所用的每個鉤碼的重力相當于對彈簧提供了向右恒定的拉力。實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測出相應的彈簧總長度。(1)某同學通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標系圖中,請作出F-L圖線。(2)由此圖
4、線可得出該彈簧的原長L0=_____cm,勁度系數(shù)k=____N/m。(結果保留2位有效數(shù)字)(3)試根據(jù)該同學以上的實驗情況,幫助他設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))。(4)該同學實驗時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較,優(yōu)點在于:_________________________________________________________________缺點在于:_____________________________________________________
5、___________3.某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h=30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內,用測力計可以同彈簧的下端接觸),如圖甲所示,若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l,現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù),該同學通過改變l而測出對應的彈力F,作出F-l圖象如圖乙所示,則彈簧的勁度系數(shù)為k=________N/m,彈簧的原長l0=________.5.010.015.020.025.04、某次測量
6、彈簧的勁度系數(shù)的裝置及根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的ml圖線如右圖(重力加速度g取9.8m/s2)。采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理,該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。(保留3位有效數(shù)字)附:記錄數(shù)據(jù)組123456鉤碼總質量(g)0306090120150彈簧總長(cm)18.0021.3324.6027.9331.234.561、對比彈簧“平放”與“豎掛”的優(yōu)劣;最怕“平測原長、豎用彈簧”;不過可以利用這一點測出彈簧的質量(自重)。例:某同學準確測得彈簧水平放置時的自然長度為16.89cm。豎直懸掛后測得數(shù)據(jù)如上表,
7、根據(jù)以上信息可以算得彈簧的質量為________g。(求解本問時可以將彈簧的自重全部看成位于最低點,結果保留兩位有效數(shù)字)。2、對比圖像法與數(shù)值處理求勁度系數(shù)的不同。特別注意圖像法求k時,結果允許在一定范圍內波動,但一定按要求保留有效數(shù)字。3、彈簧的“平放”與“豎掛”對勁度系數(shù)k的測量有無影響?即彈簧自重會使實驗中測得的勁度系數(shù)不準確嗎?若彈簧下方不是掛鉤碼而是用砝碼盤放砝碼,若忘記砝碼盤的質量得到的實驗結果與考慮砝碼盤的質量相比,結果________。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)1.(1)L3
8、:6.85±0.02L7:14.05±0.02(2)L5:10.30(3)?。?)28或28.0 2.(1)F-L圖線如圖所示:(2)L0=5.0cm.,k=20N/m(3)表格如下表次數(shù)123456彈力F/N彈簧的長度L/(×10-2m)(4)優(yōu)點是:可以避免彈簧自身重力對實驗的影響。缺點是:彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦會造成實驗誤差。 3、4、11.(1)BD (2)F′(3)等效替代12、(1)勻減速 (2)9.20cm 5.00m/s213