Question

13．如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)彈簧的長(zhǎng)度．
（2）圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為200N/m．圖線不過原點(diǎn)的原因是由于彈簧自身存在重力．
（3）為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺．
（4）為完成該實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組（x，F(xiàn)）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；
B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)其下端在刻度尺上的刻度l₀；
C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；
D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；
E．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式．首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；
F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；
G．整理儀器．
以上步驟按操作的先后順序已部分排列出來，請(qǐng)補(bǔ)充完整：CBDA EFG．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)的目的探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，由給出的F-x圖象，可由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)；明確實(shí)驗(yàn)方法，從而得出實(shí)驗(yàn)步驟．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材．

解答 解：（1）用多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，由于彈簧的彈力等于鉤碼的重力，已知可以求出，根據(jù)胡克定律知，還需測(cè)量的物理量有：彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度．
（2）根據(jù)胡克定律知，圖線中的斜率表示勁度系數(shù)，k=$\frac{7}{（4-0.5）×1{0}^{-2}}=200N/m$，圖線不過原點(diǎn)說明沒有力時(shí)有了形變量，故說明彈簧有自身的重力存在；
（3）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)彈簧的長(zhǎng)度、形變量，故還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺．
（4）實(shí)驗(yàn)中要先組裝器材，即CB，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即D，最后數(shù)據(jù)處理，分析解釋表達(dá)式，最后整理儀器；即AEFG．所以先后順序?yàn)镃BDAEFG；
故答案為：（1）彈簧原長(zhǎng)、彈簧掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，（2）200，彈簧自身存在重力（3）刻度尺 （4）BDA

點(diǎn)評(píng) 本題考查了胡克定律，彈簧的彈力與形變量的關(guān)系．要注意正確理解圖象的性質(zhì)；通過親手的實(shí)驗(yàn)明確實(shí)驗(yàn)步驟．