Question

Ⅰ：
在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關系”實驗中，甲、乙兩位同學選用不同的橡皮繩代替彈簧，為測量橡皮繩的勁度系數，他們在橡皮繩下端面依次逐個掛下鉤碼（每個鉤友的質量均為m=0.1kg，取g=10m/s²），并記錄繩下端的坐標X_加i（下標i表示掛在繩下端鉤碼個數）．然后逐個拿下鉤碼，同樣記錄繩下端面的坐標X_減i，繩下端坐標的平均值X_i=（X_加i+X_減i）/2的數據如下表：

掛在橡皮繩下端的鉤碼個	橡皮繩下端的坐標（Xi/mm）
	甲	乙
1	216.5	216.5
2	246.7	232.0
3	284.0	246.5
4	335.0	264.2
5	394.5	281.3
6	462.0	301.0

（1）同一橡皮繩的X_加i______ X_減i（大于或小于）；
（2）______ 同學的數據更符合實驗要求（甲或乙）；
（3）選擇一組數據用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數k（N/m）；
（4）為了更好的測量勁度系數，在選用鉤碼時需考慮的因素有哪些？
Ⅱ：
在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，某同學測得電流-電壓的數據如下表所示：

電流I/mA	2.7	5.4	12.4	19.5	27.8	36.4	47.1	56.1	69.6	81.7	93.2
電壓U/V	0.04	0.08	0.21	0.54	1.30	2.20	3.52	4.77	6.90	9.12	11.46

（1）用上表數據描繪電壓隨電流的變化曲線；
（2）為了探究燈絲電阻與溫度的關系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示：請指出圖線的特征，并解釋形成的原因．

Answer 1

【答案】分析：I、（1）鉤碼數增至某值時橡皮筋的伸長量比減至同一數值時小一些．這是由于實驗中加掛鉤碼過多，拉力過大，橡皮筋的伸長超過了彈性限度，減掛鉤碼時彈性尚未恢復；
（2）根據所提供數據判斷每增加一個鉤碼形變量是否相同，差別大的不準確；
（3）根據描點法可以得出圖象，圖象的斜率表示勁度系數的大小；
（4）盡可能使伸長量在彈性范圍內，同時有足夠大的伸長量，以減小長度測量誤差．
II、（1）根據所提供的數據，利用描點法可以描繪電壓隨電流的變化曲線；
（2）隨著電壓、電流的增大，燈絲的溫度升高，這樣會對燈絲的電阻率產生影響，因此曲線會出現變化．
解答：解析：I：（1）同一橡皮繩的X_加＜X_減．由于實驗中加掛鉤碼過多，拉力過大，橡皮筋的伸長超過了彈性限度，減掛鉤碼時彈性尚未恢復．
故答案為：小于．
（2）根據所提供的數據可知，即同學實驗數據，每增加一個鉤碼，橡皮筋的形變量差距很大，這說明甲同學的數據中只有前幾個數據可認為在彈性范圍內，故乙同學的數據更符合實驗要求．
故答案為：乙．
（3）根據甲乙同學所得數據得掛在橡皮繩下端的個數與橡皮筋該變量之間的關系如下表所示：

掛在橡皮繩下端的 鉤碼個數	改變量（Xi-X1）/mm
	甲	乙
1
2	30.2	15.5
3	67.5	30.0
4	118.5	47.7
5	178.0	64.8
6	345.5	84.5

由上表利用描點法作圖得：

根據胡克定律F=k△x可知在F-△x圖象中，圖象的斜率表示勁度系數的大小，由圖k_乙=57～70N/m．
答：該橡皮繩的勁度系數k57～70N/m．
（4）盡可能使伸長量在彈性范圍內，同時有足夠大的伸長量，以減小長度測量誤差．
Ⅱ：（1）根據所提供的數據，利用描點法可以描繪電壓隨電流的變化曲線如下所示：

（2）根據（1）中圖線可知：電阻隨電流增大，存在三個區間，電阻隨電流的變化快慢不同．
第一區間電流很小時，電阻變化不大；第二區間燈絲溫度升高快，電阻增大快；第三區間部分電能轉化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢．
點評：本題考查了一個力學實驗和一個電學實驗，不論什么實驗解答的基本思路是明確實驗原理，然后利用所學基本物理知識解答．