Question

14．某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系“的實(shí)驗(yàn)．將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都保持在賢直方向．彈簧靜止時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)₀；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)_x；在砝時(shí)盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次計(jì)為L(zhǎng)₁至L₆．根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，以砝碼的質(zhì)量為縱軸，以彈簧長(zhǎng)度與原長(zhǎng)L₀的差值為橫軸，得到如圖所示圖象．
（1）由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為4.9N/m （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s²）；
（2）圖象中縱軸的截距的絕對(duì)值表示砝碼盤的質(zhì)量；
（3）從圖象上端為曲線可能是因?yàn)槌�過了彈簧的彈性限度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)胡克定律可知，圖象的斜率表示勁度系數(shù)；
（2）分析實(shí)驗(yàn)圖象，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法可明確圖象截距的意義；
（3）明確胡克定律的應(yīng)用存在彈性限度，若超過了彈性限度則不再符合胡克定律．

解答 解：（1）根據(jù)胡克定律可知，彈簧的勁度系數(shù)等于圖象的斜率，則由圖可知：k=$\frac{50×1{0}^{-3}×9.8}{（12-2）×1{0}^{-2}}$=4.9N/m；
（2）圖象與縱坐標(biāo)交點(diǎn)不為零是因?yàn)閺椈墒艿搅隧来a盤的作用，故開始時(shí)彈簧長(zhǎng)度并不是原長(zhǎng)； 故圖象中縱軸的截距的絕對(duì)值表示砝碼盤的質(zhì)量；
（3）圖象上端出現(xiàn)了曲線是因?yàn)槌�過了彈簧的彈性限度；
故答案為：（1）4.9； （2）砝碼盤的質(zhì)量； （3）超過了彈簧的彈性限度．

點(diǎn)評(píng) 彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比．對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題，我們要充分利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來減少偶然誤差．