Question

3．李華和張明對如圖1所示自制“橡皮筋測力計”進(jìn)行標(biāo)度（均在橡皮筋的彈性限度內(nèi)）．

（1）李華測量了不掛鉤碼和只掛1個鉤碼時的指針指在刻度尺上的位置分別為5.00cm和5.60cm，然后根據(jù)所學(xué)知識經(jīng)過類比按彈簧測力計的刻度規(guī)律在刻度尺上依次進(jìn)行了標(biāo)度，則李華應(yīng)在刻度尺8.00cm處標(biāo)示掛5個鉤碼的指針位置．
（2）張明分別測量了不掛鉤碼、掛1個、掛2個鉤碼…指針在刻度尺上的位置，并按實(shí)際測量進(jìn)行標(biāo)度，其數(shù)據(jù)如表：

掛鉤碼的個數(shù)	0	1	2	3	4	5	6	7
指針在刻度尺上的位置x（cm）	5.00	5.60	6.30	7.20	8.30	9.60	11.00	12.50

請幫張明在圖2坐標(biāo)紙上畫出指針在刻度尺上的所指刻度x與所掛鉤碼個數(shù)的關(guān)系圖象，以便確定橡皮筋所受的拉力與其伸長長度是否成線性關(guān)系．
（3）請你分析李華和張明的標(biāo)度方法，你認(rèn)為張明（選填“李華”或“張明”）的標(biāo)度方法更科學(xué)．

Answer 1

分析 在表格一中，拉力與彈簧伸長量始終成正比．在表格二中，前三次拉力與橡皮筋伸長量成正比，第四次不成正比．根據(jù)彈簧測力計的工作原理，必須讓物體伸長度在一定范圍內(nèi)，否則就無法實(shí)現(xiàn)彈性形變，拉力大小與伸長量不成正比．根據(jù)此原理，來設(shè)計實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）由題意可知，彈簧的原長為5cm，掛1個鉤碼時，mg=k（5.6-5）=0.6k
所以掛5個鉤碼時有：5mg=（x-5），解得：x=8.00cm
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出圖象，如圖所示：

由圖象可知，拉力和伸出長度不成線性關(guān)系，所以不能與彈簧進(jìn)行類比，要進(jìn)行實(shí)際測量，所以張明的做法更科學(xué)．
故答案為：（1）8.00；（2）如圖所示；（3）張明

點(diǎn)評 本題考查彈簧測力計的工作原理，同時要求有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力．