Question

14．某實驗小組做“探究彈力與彈簧伸長量的關系“的實驗．將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側，彈簧軸線和刻度尺都保持在賢直方向．彈簧靜止時，長度記為L₀；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為L_x；在砝時盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次計為L₁至L₆．根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，以砝碼的質量為縱軸，以彈簧長度與原長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值表示砝碼盤的質量；
（3）從圖象上端為曲線可能是因為超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）分析實驗圖象，根據(jù)實驗方法可明確圖象截距的意義；
（3）明確胡克定律的應用存在彈性限度，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）圖象與縱坐標交點不為零是因為彈簧受到了砝碼盤的作用，故開始時彈簧長度并不是原長； 故圖象中縱軸的截距的絕對值表示砝碼盤的質量；
（3）圖象上端出現(xiàn)了曲線是因為超過了彈簧的彈性限度；
故答案為：（1）4.9； （2）砝碼盤的質量； （3）超過了彈簧的彈性限度．

點評 彈簧測力計的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比．對于實驗問題，我們要充分利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)來減少偶然誤差．