Question

12．在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中，實驗裝置如圖1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(yīng)的彈簧總長度．

（1）有一個同學通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標圖2中，通過作出F-L圖線，可得出該彈簧的原長L₀=5cm，勁度系數(shù)k=20 N/m．
（2）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)點在于避免彈簧自身所受重力對實驗的影響
缺點在于彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差．

Answer 1

分析 實驗中需要測量多組彈力的大小和彈簧的長度，根據(jù)要求設(shè)計出表格．作出F-L的關(guān)系圖線．當彈簧彈力為零時，彈簧處于原長，結(jié)合圖線得出彈簧的原長，根據(jù)圖線的斜率求出勁度系數(shù)的大小．誤差分析．

解答 解：（1）描點作圖，F(xiàn)-L如圖所示如圖所示　
當彈力為零時，彈簧的形變量為零，此時彈簧的長度等于彈簧的原長，因為彈簧的長度L=5cm，可知彈簧的原長L₀=5cm．
根據(jù)胡克定律知，k=$\frac{F}{x}$，可知圖線的斜率表示勁度系數(shù)，則k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{1.6}{0.8}$=20N/m，
（2）彈簧懸掛放置時彈簧自身所受重力對實驗產(chǎn)生影響
彈簧水平放置：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差；
故答案為：（1）如圖所示．
（2）5　20
（3）避免彈簧自身所受重力對實驗的影響
彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差

點評 本題考查了學生設(shè)計的能力和作圖的能力，知道F-L圖線的斜率表示勁度系數(shù)．注意掌握分析誤差的形成原因．