Question

【題目】在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，某同學把兩根勁度系數分別為k1、k2的輕彈簧按如圖所示連接起來進行探究。在彈性限度內，將50克的鉤碼逐個掛在彈簧下端，讀出指針A、B的示數LA和LB并填入了下表。

(1)該同學認為彈簧k1頂端O必須位于刻度尺的零刻度處，才能利用表格中的數據求出勁度系數k1，你認為他的觀點正確嗎？答：______（選填“正確”或“不正確“）；

(2)從表格數據可以得出：k1______k2（選填“＞”“=”或“＜”）；

(3)該同學把這兩根彈簧等效視為一根彈簧，接著用鉤碼數分別為“1”和“3”這兩組數據求其等效勁度系數，求得的結果為______N/m（保留2位有效數字，取g=9.8m/s2）。

Answer 1

【答案】不正確 ＜ 8.3

【解析】

(1)根據胡克定律分析是否正確；

(2)根據彈簧Ⅰ形變量的變化量，結合胡克定律求出勁度系數。通過彈簧Ⅱ彈力的變化量和形變量的變化量可以求出彈簧Ⅱ的勁度系數。

(3)由胡克定律即可求出。

(1)[1]根據胡克定律

F=k△x

該公式也可以寫成

△F=k△x

所以彈簧k1頂端O是否位于刻度尺的零刻度處對測量的結果沒有影響，所以該同學的說法是錯誤的。

(2)[2]由圖可知，B的讀數為兩根彈簧的下端的示數，所以是兩根彈簧的長度，所以B的長度的變化是B處的變化與A處變化的差，結合表中的數據可知，在相等的拉力作用下，彈簧B的形變量較小，由F=kx可知，一定是B的勁度系數大，即，k1＜k2；

(3)[3]由表格中的第一列與第三列數據可知，當彈力的變化量△F=1.0N時，彈簧形變量的變化量為

△x=40.88cm-28.87cm=12.01cm=0.120m

根據胡克定律知

N/m=8.3N/m