3实验1(2)

3实验1(2)内容摘要：

长度为 11 cm；挂一重为 6 N的物体时弹簧长度为 12 cm，则弹簧原长为 ____cm，劲度系数为 ____N/m. 解答本题时应明确以下两点： (1)弹簧的形变量 x是弹簧相比原长时长度的变化量 . (2)弹簧的弹力大小遵守胡克定律 . 【 规范解答 】 设弹簧的原长为 L0,劲度系数为 k,设挂 G1=4 N的重物时弹簧的长度为 L1,挂 G2=6 N的重物时弹簧的长度为 L2,则L1=11 cm,L2=12 cm,由胡克定律得 : G1=k(L1L0),G2=k(L2L0)，代入数据解得 :L0=9 cm， k=200 N/m 即弹簧原长为 9 cm,劲度系数为 200 N/m. 答案 :9 200 典例 2 某同学在研 究性学习中，利用所 学的知识解决了如下 问题：一轻弹簧竖直 悬挂于某一深度为 h= cm,且开口向下 的小筒中 (没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计 可以同弹簧的下端接触 ),如图甲所示，如果本实验的长度测 量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度 l，现要测出弹簧的原 长 l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变 l而测出对应的弹 力 F，作出 Fl变化的图线如图乙所示，则弹簧的劲度系数 为 ____N/ l0=____m. 解答本题应明确以下两点 : (1)测出筒的下端弹簧的长度 l并非伸长量 . (2)Fl图线的斜率的物理含义，截距的意义 . 【 规范解答 】 由胡克定律可得 ,F=kx=k(h+ll0)=k(hl0)+kl. 因此 Fl图线的斜率即为弹簧的劲度系数： k= N/m =100 N/m,k(hl0)=10 N,得 l0= m. 答案： 100 3020典例 3 利用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验 .所用的钩码每只的质量为 30 ，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将 5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后依次测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中 .(弹力始终未超过弹性限度，取 g=10 m/s2) (1)在如图坐标系中作出弹簧弹力大小 F跟弹簧总长度 x之间的函数关系的图线 . (2)由图线求得该弹簧的劲度系数 k=____N/m.(保留两位有效数字 ) 【 思路点拨 】 解答本题应注意以下两点： (1)描点画图时的注意事项； (2)能够知道图象的物理意义 . 【 规范解答 】 (1)。