通過“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間的關系”實驗,我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學的探究學習小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關.該學習小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長的關系,現(xiàn)有A,B,C,D四根材料和粗細完全相同僅長度不同的彈簧.
(1)學習小組的同學們經(jīng)過思考和理論推導,認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比,就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學探究中的哪個環(huán)節(jié)
C
C
(填序號).
A.分析與論證   B.進行實驗與收集證據(jù)    C.猜想與假設     D.制定計劃與設計實驗
(2)為驗證看法的正確性,可通過實驗完成,實驗器材除上述彈簧和已知質量的幾個鉤碼外,還需要的實驗器材是
鐵架臺
鐵架臺
、
刻度尺
刻度尺

(3)探究學習小組進行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.(g=10m/s2
原長 鉤碼質量 彈簧長度 彈簧伸
長量x
彈簧勁度
系數(shù)k
彈簧A 10.00cm 0.3kg 13.00cm 3.00cm 100N/m
彈簧B 15.00cm 0.1kg 16.49cm 1.49cm 67.1N/m
彈簧C 20.00cm 0.2kg 24.00cm 4.00cm 50N/m
彈簧D 30.00cm 0.1kg 32.99cm 2.99cm 33.4N/m
請完成上表,從中得出的結論為:
在實驗允許的誤差范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比
在實驗允許的誤差范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比
分析:(1)兩個同學先做出假設,后進行實驗驗證,是科學探究中的猜想與假設環(huán)節(jié).
(2)根據(jù)實驗原理,結合已知的實驗器材,來確定還需要的器材,從而即可求解.
(3)彈簧的伸長量x=彈簧長度-原長,可由:F=kx,通過表格數(shù)據(jù)來尋找規(guī)律.
解答:解:(1)兩個同學先做出假設,后進行實驗驗證,是科學探究中的猜想與假設環(huán)節(jié).故選C
(2)除上述彈簧和已知質量的幾個鉤碼外,還需要鐵架臺,將彈簧支持起來掛鉤碼.并通過刻度尺來測量彈簧的形變量,從而確定彈簧的彈力與形變量的關系.
(3)彈簧的伸長量x=彈簧長度-原長:即:x=24.00-20.00=4.00cm=0.04m
拉力F=mg=0.2×10=2N
由:F=kx得:
k=
F
x
=
2
0.04
N/m=50N/m
看一看其它三個彈簧彈力與勁度系數(shù)以及形變量的關系:
彈簧A:3=100×0.03
彈簧B:1≈67.1×0.0149
彈簧D:1≈33.4×0.0299
故結論為:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比
故答案為:(1)C
(2)鐵架臺、刻度尺;
(3)在實驗允許的誤差范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比.
點評:本題比較簡單考查了胡可定律的應用,做題時需要結合數(shù)學知識求解,是一道考查數(shù)學與物理結合的好題目.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

通過“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間的關系”實驗,我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學的探究學習小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關.該學習小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長的關系,現(xiàn)有A,B,C,D四根材料和粗細完全相同僅長度不同的彈簧.
(1)學習小組的同學們經(jīng)過思考和理論推導,各自提出了自己的看法,其中甲同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧長度成正比,乙同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比,甲、乙有一名同學的看法是正確的.你認為正確的是
(填“甲”或“乙”),就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學探究中的哪個環(huán)節(jié)
C
C
(填序號).
A.分析與論證     B.進行實驗與收集證據(jù)
C.猜想與假設  D.制定計劃與設計實驗
(2)探究學習小組進行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
實驗數(shù)據(jù)記錄(g=10m/s2
原長 鉤碼質量 彈簧長度 彈簧伸
長量x
彈簧勁度
系數(shù)k
彈簧A 10.00cm 0.3kg 13.00cm 3.00cm 100N/m
彈簧B 15.00cm 0.1kg 16.49cm 1.49cm 67.1N/m
彈簧C 20.00cm 0.2kg 24.00cm
彈簧D 30.00cm 0.1kg 32.99cm 2.99cm 33.4N/m
請完成上表,從中得出的結論為:
在實驗允許的誤差范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比
在實驗允許的誤差范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比

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(1)學習小組的同學們經(jīng)過思考和理論推導,各自提出了自己的看法,其中甲同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成正比,乙同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比,就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學探究中的哪個環(huán)節(jié)
C
C
(填序號).
A.分析與論證 B.進行實驗與收集證據(jù)C.猜想與假設  D.制定計劃與設計實驗
(2)探究學習小組進行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
實驗數(shù)據(jù)記錄(g=10m/s2
原長 鉤碼質量 彈簧長度 彈簧伸長量x 彈簧勁度系數(shù)k
彈簧A 10.00cm 0.3kg 13.00cm 3.00cm 100N/m
彈簧B 15.00cm 0.1kg 16.49cm 1.49cm 67.1N/m
彈簧C 20.00cm 0.2kg 24.00cm
彈簧D 30.00cm 0.1kg 32.99cm 2.99cm 33.4N/m
請完成上表,從中得出的結論為:
在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比
在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比

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通過“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間的關系”實驗,我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學的探究學習小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關.該學習小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長的關系,現(xiàn)有A,B,CD四根材料和粗細完全相同僅長度不同的彈簧.

(1)學習小組的同學們經(jīng)過思考和理論推導,各自提出了自己的看法,其中甲同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧長度成正比,乙同學認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比,甲、乙有一名同學的看法是正確的.你認為正確的是________(填“甲”或“乙”),就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學探究中的哪個環(huán)節(jié)________(填序號).

A.分析與論證                    B.進行實驗與收集證據(jù)

C.猜想與假設                               D.制定計劃與設計實驗

(2)為驗證甲、乙誰的看法正確,可通過實驗完成,實驗器材除上述彈簧和已知質量的幾個鉤碼外,還需要的實驗器材是________.

(3)探究學習小組進行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.

實驗數(shù)據(jù)記錄(g=10 m/s2)

 

原長

鉤碼質量

彈簧長度

彈簧伸

長量x

彈簧勁度

系數(shù)k

彈簧A

10.00 cm

0.3 kg

13.00 cm

3.00 cm

100 N/m

彈簧B

15.00 cm

0.1 kg

16.49 cm

1.49 cm

67.1 N/m

彈簧C

20.00 cm

0.2 kg

24.00 cm

彈簧D

30.00 cm

0.1 kg

32.99 cm

2.99 cm

33.4 N/m

請完成上表,從中得出的結論為:________.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年度高三期末考試物理卷 題型:實驗題

通過“探究彈簧彈力與彈簧伸長長度的關系”實驗,我們知道在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長(或壓縮)量成正比,并且不同的彈簧,其勁度系數(shù)不同。己知一根原長為L0、勁度系數(shù)為的長彈簧A,現(xiàn)把它截成長為的B、C兩段,設B段的勁度系數(shù)為、C段的勁度系為,關于、的大小關系,同學們做出了如下猜想。
甲同學:既然是同一根彈簧截成的兩段,所以,
乙同學:同一根簧截成的兩段,越短勁度系數(shù)越大,所以
兩同學:同一根簧截成的兩段,越長勁度系數(shù)越大,所以

【小題1】為了驗證猜想,可以通過實驗來完成,實驗所需的器材除鐵架臺外,還需要的器材有                    。
【小題2】簡要寫出實驗步驟
【小題3】右圖是實驗得到的圖線,根據(jù)圖線得出彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長度有怎樣的關系?

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