实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
一、数据处理
1.根据测得的数据,以弹力F为纵轴,弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系,根据表中所测数据在坐标纸上描点;按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图线。由结果可知,在弹性限度内,图线为一条直线。
2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,则有F=kx,其中常数k为弹簧的劲度系数,大小等于F-x图线的斜率,即k=。
二、误差分析
项目 产生原因 减小方法
偶然 误差 读数、 作图误差 (1)多次测量; (2)所挂钩码的质量差适当大些
系统 误差 弹簧自重 选轻弹簧或悬挂后测量不挂钩码时弹簧的长度
三、注意事项
1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系中描的点间距尽可能大一些,这样作出的图线准确。
3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大读数误差。
4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。
5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。
6.尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。
类型一 实验原理及实验操作
[例1] 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)为完成实验,还需要的实验器材有 。
(2)实验中需要直接测量的物理量有 。
(3)某次测量刻度尺示数如图乙所示,读数为 cm。
(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x、F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度x0;
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,然后在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式,首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;
F.解释函数表达式中常数的物理意义;
G.整理仪器。
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来: 。
【答案】 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、悬挂钩码后弹簧的长度 (3)7.15 (4)CBDAEFG
【解析】 (1)实验需要测弹簧的长度、形变量,故还需要的实验器材有刻度尺。
(2)为了测量弹簧的形变量,实验中还应测量弹簧原长、悬挂钩码后弹簧的长度。
(3)刻度尺的分度值是1 mm,读数为7.15 cm。
(4)实验中要先组装器材,即CB,然后进行实验,即D,再进行数据处理,分析解释表达式,最后整理仪器,即AEFG。所以操作顺序为CBDAEFG。
类型二 实验数据处理及误差分析
[例2] 在“探究弹簧弹力与形变量之间关系”的实验中:
(1)弹簧自然悬挂,待弹簧稳定时,长度记为L自,弹簧下端挂上砝码盘稳定时,长度记为L0,在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧稳定时长度依次记为L1至L6,数据如下表,表中有一个数值记录不符合规范,其长度符号为 。
长度符号 L自 L0 L1 L2
数值/cm 26.35 27.35 29.35 31.30
长度符号 L3 L4 L5 L6
数值/cm 33.4 35.35 37.40 39.30
以砝码的质量m为纵轴,弹簧总长度与L0的差值x为横轴建立直角坐标系如图甲,由表中数据描绘出m-x图像。
(2)根据m-x图像计算可得该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留2位有效数字,重力加速度g取10 N/kg)。
(3)劲度系数大的弹簧表示此弹簧抗拒形变的“本领”更 (选填“大”或“小”)。
(4)现将两根相同的弹簧串联起来,如图乙所示,这一整根长弹簧的等效劲度系数k串与原来单根弹簧的劲度系数k相比变 (选填“大”或“小”)。
【答案】 (1)L3 (2)5.0 (3)大 (4)小
【解析】 (1)毫米刻度尺精确到1 mm,所以要估读到下一位,以厘米为单位时,小数点后保留2位,所以L3数值记录是不符合规范的。
(2)根据胡克定律可得ΔF=Δmg=kΔx,由m-x图像可得该弹簧的劲度系数为k===5.0 N/m。
(3)劲度系数大的弹簧,相同大小的弹力时对应的形变量小,表示此弹簧抗拒形变的“本领”更大。
(4)设所挂重物的质量为m,每根弹簧的伸长量为x,则有k=,现将两根相同的弹簧串联起来,则这一整根长弹簧的等效劲度系数为k串==·=k,可知这一整根长弹簧的等效劲度系数k串与原来单根弹簧的劲度系数k相比变小。
课时作业
1.如图甲所示是“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验的装置,图乙是某同学描绘的弹簧的伸长量x与弹力F的关系图线,下列说法正确的是 。
A.实验过程中要将弹簧放在水平桌面上测出其原长
B.实验过程中刻度尺倾斜放置对实验结果没有影响
C.图线的AB段明显偏离直线的原因是拉力超出了弹性限度
D.图中直线OA的斜率表示弹簧的劲度系数
【答案】 C
【解析】 实验过程中要将弹簧放在竖直面上测出其原长,这样可以避免因弹簧自重而带来的误差,故A错误;实验过程中刻度尺要竖直放置,否则会影响对弹簧伸长量的测量,故B错误;实验过程中要保证弹簧受到的弹力没有超出弹性限度,AB段明显偏离直线的原因是拉力超出了弹性限度,故C正确;根据胡克定律结合图像的物理意义可得,题图乙中直线OA的斜率表示弹簧的劲度系数的倒数,故D错误。
2.小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。实验中在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)下列说法正确的是 。
A.实验前,应该把弹簧水平放置测量其原长
B.描点作图时,应使所有的点落在画出的线上
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(2)小明将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,g取10 m/s2。
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度l/cm 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8
①根据实验数据在坐标纸上作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图像。
②根据Fx图像计算弹簧的劲度系数k= N/m。
【答案】 (1)D (2)①图见解析 ②25.8
【解析】 (1)为了消除弹簧的自重影响,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量长度,故A错误;描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,个别离线远的点误差较大,舍弃,故B错误;为了更好地找出弹力与形变量间的关系,应该逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,故D正确,C错误。
(2)①根据表中数据进行描点、连线,得到Fx图像如图所示。
②根据胡克定律,劲度系数k===25.8 N/m。
3.某同学用铁架台、带挂钩的不同弹簧A和B、50 g的钩码若干、毫米刻度尺等器材,安装了如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)保证竖直放置的毫米刻度尺的零刻度与A弹簧上端齐平,在未挂钩码时,A弹簧长度如图甲所示,可读得长度L0= cm。
(2)分别悬挂不同个数钩码并读出A弹簧的不同长度L,然后计算出在不同钩码拉力作用下对应的A弹簧的伸长量,并将A弹簧的弹力与其伸长量的关系描点画在图中:然后按照相同的操作将B弹簧的弹力和伸长量的关系图也画在同一个图中,如图乙所示,从图乙中可知劲度系数较大的是 (选填“A”或“B”)弹簧;还可算出B弹簧的劲度系数为 N/m。
【答案】 (1)7.00 (2)A 10
【解析】 (1)刻度尺的分度值为1 mm,读数时要估读一位,可读得长度L0=7.00 cm。
(2)根据胡克定律可知Fx图像斜率表示弹簧的劲度系数,A弹簧的斜率大,所以A弹簧的劲度系数大;根据图像斜率可得B弹簧的劲度系数为k===10 N/m。
4.某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,组装了如图甲所示的装置,所用的每个钩码的质量都是30 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,在坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系图线,如图乙所示。(将弹簧视为轻弹簧,始终未超出弹簧弹性限度,
g取10 m/s2)
(1)由图线求得该弹簧的劲度系数k= N/m。弹簧竖直悬挂时原长x0= cm。(结果均保留2位有效数字)
(2)该同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码并测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x。这样操作,由于弹簧自身受重力的影响,最后画出的图线可能是图中的 。
A B C D
【答案】 (1)27 6.0 (2)C
【解析】 (1)根据胡克定律结合图像的斜率可知劲度系数为k==≈27 N/m。
当弹簧处于原长时,弹簧弹力为0,由题图乙可知原长为6.0 cm。
(2)把弹簧悬挂后,由于弹簧自身受重力,在不加外力的情况下,弹簧已经有一定的伸长。
故选C。
5.(2025·福建龙岩期中)某同学利用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。被测弹簧放置于水平桌面上,一端固定于A点,另一端用细线绕过光滑定滑轮悬挂钩码,旁边附有一竖直放置的毫米刻度尺。挂两个钩码时,线上一定点P对应的刻度线如图中的ab虚线所示,挂三个钩码时,P对应的刻度线如图中的cd虚线所示。
(1)ab虚线处刻度尺读数是 cm。
(2)图乙是弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的Fx图像,由图可求出弹簧的劲度系数为
N/m,图像不过坐标原点的原因是
。
【答案】 (1)31.10 (2)200 弹簧与水平桌面间存在摩擦力
【解析】 (1)ab虚线处刻度尺读数是l=31.10 cm。
(2)根据F=kx,结合题图乙图线可得弹簧的劲度系数k==200 N/m,由题图乙可知
当弹簧伸长量为0时拉力不等于0,说明弹簧与水平桌面间存在摩擦力,从而导致图像不过原点。
6.在“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中:
(1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,通过实验画出弹簧弹力F(N)与弹簧总长度x(m)的关系图线如图甲所示(轻质弹簧未超过弹性限度),弹簧的原长为 m;弹簧的劲度系数为 N/m。
(2)如图乙所示毫米刻度尺水平放置,“0”刻度线上方固定一个有孔挡板,一条不可伸长的轻质细线一端下面悬挂重物,另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与轻弹簧相连接,使(1)中研究的轻弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙(轻质弹簧未超过弹性限度),则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测重物重为 N。
【答案】 (1)0.10 200 (2)1.00 18
【解析】 (1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图甲可知原长x0=0.10 m,当弹簧长度为0.15 m时,弹力大小为10 N时,对应弹簧的伸长量为Δx=0.15 m-0.10 m=0.05 m,由胡克定律F=kΔx,解得k=200 N/m。
(2)根据毫米刻度尺读数规则,要估读到0.1 mm,题图乙指针所指刻度尺示数为1.00 cm,
原长为10 cm,弹簧被压缩了Δx=10.00 cm-1.00 cm=9.00 cm,根据胡克定律F=kΔx,解得F=18 N,由此可推测重物重为18 N。实验:探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
课时作业
1.如图甲所示是“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验的装置,图乙是某同学描绘的弹簧的伸长量x与弹力F的关系图线,下列说法正确的是 。
A.实验过程中要将弹簧放在水平桌面上测出其原长
B.实验过程中刻度尺倾斜放置对实验结果没有影响
C.图线的AB段明显偏离直线的原因是拉力超出了弹性限度
D.图中直线OA的斜率表示弹簧的劲度系数
【答案】 C
【解析】 实验过程中要将弹簧放在竖直面上测出其原长,这样可以避免因弹簧自重而带来的误差,故A错误;实验过程中刻度尺要竖直放置,否则会影响对弹簧伸长量的测量,故B错误;实验过程中要保证弹簧受到的弹力没有超出弹性限度,AB段明显偏离直线的原因是拉力超出了弹性限度,故C正确;根据胡克定律结合图像的物理意义可得,题图乙中直线OA的斜率表示弹簧的劲度系数的倒数,故D错误。
2.小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。实验中在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)下列说法正确的是 。
A.实验前,应该把弹簧水平放置测量其原长
B.描点作图时,应使所有的点落在画出的线上
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(2)小明将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,g取10 m/s2。
钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度l/cm 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8
①根据实验数据在坐标纸上作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图像。
②根据Fx图像计算弹簧的劲度系数k= N/m。
【答案】 (1)D (2)①图见解析 ②25.8
【解析】 (1)为了消除弹簧的自重影响,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量长度,故A错误;描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,个别离线远的点误差较大,舍弃,故B错误;为了更好地找出弹力与形变量间的关系,应该逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,故D正确,C错误。
(2)①根据表中数据进行描点、连线,得到Fx图像如图所示。
②根据胡克定律,劲度系数k===25.8 N/m。
3.某同学用铁架台、带挂钩的不同弹簧A和B、50 g的钩码若干、毫米刻度尺等器材,安装了如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)保证竖直放置的毫米刻度尺的零刻度与A弹簧上端齐平,在未挂钩码时,A弹簧长度如图甲所示,可读得长度L0= cm。
(2)分别悬挂不同个数钩码并读出A弹簧的不同长度L,然后计算出在不同钩码拉力作用下对应的A弹簧的伸长量,并将A弹簧的弹力与其伸长量的关系描点画在图中:然后按照相同的操作将B弹簧的弹力和伸长量的关系图也画在同一个图中,如图乙所示,从图乙中可知劲度系数较大的是 (选填“A”或“B”)弹簧;还可算出B弹簧的劲度系数为 N/m。
【答案】 (1)7.00 (2)A 10
【解析】 (1)刻度尺的分度值为1 mm,读数时要估读一位,可读得长度L0=7.00 cm。
(2)根据胡克定律可知Fx图像斜率表示弹簧的劲度系数,A弹簧的斜率大,所以A弹簧的劲度系数大;根据图像斜率可得B弹簧的劲度系数为k===10 N/m。
4.某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,组装了如图甲所示的装置,所用的每个钩码的质量都是30 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,在坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系图线,如图乙所示。(将弹簧视为轻弹簧,始终未超出弹簧弹性限度,
g取10 m/s2)
(1)由图线求得该弹簧的劲度系数k= N/m。弹簧竖直悬挂时原长x0= cm。(结果均保留2位有效数字)
(2)该同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码并测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x。这样操作,由于弹簧自身受重力的影响,最后画出的图线可能是图中的 。
A B C D
【答案】 (1)27 6.0 (2)C
【解析】 (1)根据胡克定律结合图像的斜率可知劲度系数为k==≈27 N/m。
当弹簧处于原长时,弹簧弹力为0,由题图乙可知原长为6.0 cm。
(2)把弹簧悬挂后,由于弹簧自身受重力,在不加外力的情况下,弹簧已经有一定的伸长。
故选C。
5.(2025·福建龙岩期中)某同学利用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。被测弹簧放置于水平桌面上,一端固定于A点,另一端用细线绕过光滑定滑轮悬挂钩码,旁边附有一竖直放置的毫米刻度尺。挂两个钩码时,线上一定点P对应的刻度线如图中的ab虚线所示,挂三个钩码时,P对应的刻度线如图中的cd虚线所示。
(1)ab虚线处刻度尺读数是 cm。
(2)图乙是弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的Fx图像,由图可求出弹簧的劲度系数为
N/m,图像不过坐标原点的原因是
。
【答案】 (1)31.10 (2)200 弹簧与水平桌面间存在摩擦力
【解析】 (1)ab虚线处刻度尺读数是l=31.10 cm。
(2)根据F=kx,结合题图乙图线可得弹簧的劲度系数k==200 N/m,由题图乙可知
当弹簧伸长量为0时拉力不等于0,说明弹簧与水平桌面间存在摩擦力,从而导致图像不过原点。
6.在“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中:
(1)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,通过实验画出弹簧弹力F(N)与弹簧总长度x(m)的关系图线如图甲所示(轻质弹簧未超过弹性限度),弹簧的原长为 m;弹簧的劲度系数为 N/m。
(2)如图乙所示毫米刻度尺水平放置,“0”刻度线上方固定一个有孔挡板,一条不可伸长的轻质细线一端下面悬挂重物,另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与轻弹簧相连接,使(1)中研究的轻弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙(轻质弹簧未超过弹性限度),则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测重物重为 N。
【答案】 (1)0.10 200 (2)1.00 18
【解析】 (1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图甲可知原长x0=0.10 m,当弹簧长度为0.15 m时,弹力大小为10 N时,对应弹簧的伸长量为Δx=0.15 m-0.10 m=0.05 m,由胡克定律F=kΔx,解得k=200 N/m。
(2)根据毫米刻度尺读数规则,要估读到0.1 mm,题图乙指针所指刻度尺示数为1.00 cm,
原长为10 cm,弹簧被压缩了Δx=10.00 cm-1.00 cm=9.00 cm,根据胡克定律F=kΔx,解得F=18 N,由此可推测重物重为18 N。(共22张PPT)
实验:探究弹簧
弹力的大小与
伸长量的关系
探究·必备知识
归纳·科学思维
一、数据处理
1.根据测得的数据,以弹力F为纵轴,弹簧伸长的长度x为横轴建立直角坐标系,根据表中所测数据在坐标纸上描点;按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出弹力F随弹簧伸长量x变化的关系图线。由结果可知,在弹性限度内,图线为一条直线。
二、误差分析
项目 产生原因 减小方法
偶然 误差 读数、 作图误差 (1)多次测量;
(2)所挂钩码的质量差适当大些
系统 误差 弹簧自重 选轻弹簧或悬挂后测量不挂钩码时弹簧的长度
三、注意事项
1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。
2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系中描的点间距尽可能大一些,这样作出的图线准确。
3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大读数误差。
4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。
5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。
6.尽量选用轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响。
突破·关键能力
类型一 实验原理及实验操作
[例1] 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)为完成实验,还需要的实验器材有 。
刻度尺
【解析】 (1)实验需要测弹簧的长度、形变量,故还需要的实验器材有刻度尺。
(2)实验中需要直接测量的物理量有 。
弹簧原长、悬挂钩码后弹簧的长度
【解析】 (2)为了测量弹簧的形变量,实验中还应测量弹簧原长、悬挂钩码后弹簧的长度。
(3)某次测量刻度尺示数如图乙所示,读数为 cm。
7.15
【解析】 (3)刻度尺的分度值是1 mm,读数为7.15 cm。
(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x、F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度x0;
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,然后在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式,首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;
F.解释函数表达式中常数的物理意义;
G.整理仪器。
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来: 。
CBDAEFG
【解析】 (4)实验中要先组装器材,即CB,然后进行实验,即D,再进行数据处理,分析解释表达式,最后整理仪器,即AEFG。所以操作顺序为CBDAEFG。
类型二 实验数据处理及误差分析
[例2] 在“探究弹簧弹力与形变量之间关系”的实验中:
(1)弹簧自然悬挂,待弹簧稳定时,长度记为L自,弹簧下端挂上砝码盘稳定时,长度记为L0,在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧稳定时长度依次记为L1至L6,数据如下表,表中有一个数值记录不符合规范,其长度符号为 。
长度符号 L自 L0 L1 L2
数值/cm 26.35 27.35 29.35 31.30
长度符号 L3 L4 L5 L6
数值/cm 33.4 35.35 37.40 39.30
L3
以砝码的质量m为纵轴,弹簧总长度与L0的差值x为横轴建立直角坐标系如图甲,由表中数据描绘出m-x图像。
【解析】 (1)毫米刻度尺精确到1 mm,所以要估读到下一位,以厘米为单位时,小数点后保留2位,所以L3数值记录是不符合规范的。
(2)根据m-x图像计算可得该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留2位有效数字,重力加速度g取10 N/kg)。
5.0
(3)劲度系数大的弹簧表示此弹簧抗拒形变的“本领”更 (选填“大”或“小”)。
大
【解析】 (3)劲度系数大的弹簧,相同大小的弹力时对应的形变量小,表示此弹簧抗拒形变的“本领”更大。
(4)现将两根相同的弹簧串联起来,如图乙所示,这一整根长弹簧的等效劲度系数k串与原来单根弹簧的劲度系数k相比变 (选填“大”或“小”)。
小
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