Question

【題目】如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長量的關系。

(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：__________________________________。

(2)實驗中需要測量的物理量有：________________________________________。

(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的Fx圖線，由此可求出彈簧的勁度系數為________ N/m。

(4)為完成該實驗，設計的實驗步驟如下：

A.以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組（x，F）對應的點，并用平滑的曲線連接起來；

B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0；

C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；

D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內，然后取下鉤碼；

E.以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關系式。首先嘗試寫成一次函數，如果不行，則考慮二次函數；

F.解釋函數表達式中常數的物理意義；

G.整理儀器。

請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：_______________________________。

Answer 1

【答案】毫米刻度尺 彈簧原長 伸長后總長度 200 C B D A E F G

【解析】

(1)[1]為完成實驗，還需要的實驗器材有毫米刻度尺，記錄彈簧總長度，計算伸長量。

(2)[2]實驗中需要測量的物理量有彈簧原長、伸長后總長度，從而計算出不同彈力下的伸長量。

(3)[3]由胡克定律可得

(4)[4]實驗步驟：

①將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；②記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0；

③依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內，然后取下鉤碼；

④以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組（x，F）對應的點，并用平滑的曲線連接起來；

⑤以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關系式。首先嘗試寫成一次函數，如果不行，則考慮二次函數；

⑥解釋函數表達式中常數的物理意義；

⑦整理儀器。

故按操作的先后順序排列出來：C、B、D、A、E、F、G。