以下是一位同学做“探究弹簧弹力与形变的关系”的实验。
(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是________ 。
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(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L0
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺
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,写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据在图中坐标上已描出:
①在图中的坐标上作出F-x图线________________ ;
②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位)___________ 。
(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(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L0
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺
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,写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据在图中坐标上已描出:
①在图中的坐标上作出F-x图线
②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位)
更新时间:2016-12-08 15:20:00
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【知识点】 探究弹力和弹簧伸长量的关系的原理、器材与实验步骤
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【推荐1】某同学利用如图所示装置做“探究弹簧弹大小与其长度的关系”的实验。
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________ (填“竖直”或“倾斜”)状态。
(2)他通过实验得到如上表所示弹簧所受到的弹力大小F与弹簧长度x的四组数据。由此可得该弹簧的原长x0=_________ cm,劲度系数k=_________ N/m。
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持
拉力F/N | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
长度x/cm | 6.00 | 8.00 | 10.00 | 12.00 |
(2)他通过实验得到如上表所示弹簧所受到的弹力大小F与弹簧长度x的四组数据。由此可得该弹簧的原长x0=
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【推荐2】某同学利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数,弹簧的拉力F和弹簧末端指针指示刻度L的部分数据如下表:
(1)表中弹簧的形变量数值为______ 。
(2)某次实验弹簧上端和下端指针的位置如图乙所示,此时弹簧的长度是______ cm。
(3)根据上表数据作出弹簧弹力F和伸长量Δx的关系图像______ ,根据图像可求得该弹簧的劲度系数k=______ N/m。
(4)实验中弹簧的上端没有和刻度尺的“0”刻线对齐,对劲度系数的测定______ (填“有”或“无”)影响。
F/N | 1.10 | 1.50 | 2.00 | 3.00 | 3.50 | 3.80 | 4.00 |
L/cm | 22.00 | 22.35 | 22.70 | 23.31 | 23.65 | 23.80 | 24.00 |
ΔX/cm | 0.80 | 1.15 | 1.50 | 2.11 | 2.60 | 2.80 |
(1)表中弹簧的形变量数值为
(2)某次实验弹簧上端和下端指针的位置如图乙所示,此时弹簧的长度是
(3)根据上表数据作出弹簧弹力F和伸长量Δx的关系图像
(4)实验中弹簧的上端没有和刻度尺的“0”刻线对齐,对劲度系数的测定
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解题方法
【推荐3】为了测量某弹簧劲度系数,某探究小组设计了如下实验,实验装置如下图所示,角度传感器与可转动“T”型螺杆上套有螺母,螺母上固定有一个力传感器,弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上,另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T”形螺杆转动时,力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度也随之发生变化。
(1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3m,当其旋转90°时,力传感器在竖直方向移动______ m(结果保留2位有效数字)。
(2)该探究小组操作步骤如下:
①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长;
②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0;
③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器示数F1,其增加值∆F1=F1−F0,角度传感器示数θ1,其增加值∆θ1=θ1−θ0;
④多次旋转“T”形螺杆,重复步骤③的操作,在表格中记录多组∆F和∆θ值。并在∆F−∆θ图像中将各点描出,请在图像中作出∆F与∆θ关系图像。________
⑤结合图像计算出弹簧的劲度系数的表达式为k=______ N/m(保留3位有效数字)。
(1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3m,当其旋转90°时,力传感器在竖直方向移动
(2)该探究小组操作步骤如下:
①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长;
②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0;
③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器示数F1,其增加值∆F1=F1−F0,角度传感器示数θ1,其增加值∆θ1=θ1−θ0;
④多次旋转“T”形螺杆,重复步骤③的操作,在表格中记录多组∆F和∆θ值。并在∆F−∆θ图像中将各点描出,请在图像中作出∆F与∆θ关系图像。
⑤结合图像计算出弹簧的劲度系数的表达式为k=
序号 | ΔF(单位:N) | Δθ(单位:°) |
1 | 0.121 | 499.7 |
2 | 0.247 | 999.9 |
3 | 0.373 | 1500.5 |
4 | 0.498 | 2000.2 |
5 | 0.623 | 2500.6 |
6 | 0.747 | 3000.3 |
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