第6講實(shí)驗(yàn):探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

一、裝置與器材

鐵架臺(tái)、毫米刻度尺、彈簧、鉤碼（若干）、鉛筆、重垂線、坐標(biāo)紙等，裝置如圖所示。

二、實(shí)驗(yàn)步驟

L將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上，讓其自然下垂,用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度h

即原長(zhǎng)。

2.在彈簧下端掛質(zhì)量為如的鉤碼，測(cè)出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度九記錄im和九得出彈簧的伸長(zhǎng)量

凡將這些數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中。

3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量,測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，記錄m2、，"3、〃?4、和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度以

卜、，4、氐并得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量無(wú)2、%3、%4、無(wú)5。

三、數(shù)據(jù)處理

1?列表法:將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中，研究測(cè)量的數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，彈力與

彈簧伸長(zhǎng)量的比值不變。

2.圖像法:以彈簧的彈力產(chǎn)為縱軸，彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫軸用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)描點(diǎn)的情況,

作出彈力/與彈簧伸長(zhǎng)量無(wú)間的變化圖線。

四、注意事項(xiàng)

1.操作:彈簧豎直懸掛，待鉤碼靜止時(shí)測(cè)出彈簧長(zhǎng)度。

2.作圖:坐標(biāo)軸標(biāo)度要適中，單位要標(biāo)注，連線時(shí)要使各數(shù)據(jù)點(diǎn)均勻分布在圖線的兩側(cè)，明顯

偏離圖線的點(diǎn)要舍去。

3.適量:彈簧下端所掛鉤碼不要太多,以免超出彈性限度。

4.多測(cè):要使用輕質(zhì)彈簧盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。

5.統(tǒng)一:彈力及伸長(zhǎng)量對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位應(yīng)統(tǒng)一。

五、誤差分析

1.鉤碼標(biāo)稱值不準(zhǔn)確、彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確以及畫(huà)圖時(shí)描點(diǎn)連線不準(zhǔn)確等都會(huì)引起實(shí)驗(yàn)

誤差。

2.懸掛鉤碼數(shù)量過(guò)多，導(dǎo)致彈簧超出了其彈性限度，不再符合胡克定律CF=H),故圖線發(fā)生

彎曲,如圖甲所示。

3.彈簧水平放置測(cè)量其原長(zhǎng)，由于彈簧自身受到重力，將其懸掛起來(lái)后會(huì)有一定的伸長(zhǎng)量,

故圖像橫軸截距不為零,如圖乙所示。

考點(diǎn)一基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

［例1］【實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)。

(1)請(qǐng)按合理的操作順序?qū)⒉襟E的序號(hào)寫(xiě)在橫線上

A.以彈簧長(zhǎng)度/為橫坐標(biāo)，以鉤碼重力尸為縱坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)系,標(biāo)出各組數(shù)據(jù)(/,嚴(yán)

對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線或直線連接起來(lái);

B.記錄彈簧下端不掛鉤碼時(shí)，其下端指針?biāo)鶎?duì)刻度尺上的刻度/o；

C.將鐵架臺(tái)固定于桌上，將彈簧一端系于橫梁上,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(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼,待鉤碼靜止后，讀出彈簧下端指針指示

的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；

E.由F-1圖像，進(jìn)一步確定彈簧的勁度系數(shù)。

(2)下表是該實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，彈簧始終在彈性限度內(nèi),每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為777=20g,重力

加速度g取9.8m/s2?

鉤碼個(gè)數(shù)F/N彈簧長(zhǎng)度Z/cm

10.19615.82

20.39221.72

30.58827.60

40.78433.61

50.98039.56

61.17645.37

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度/的F-1圖像，并通過(guò)圖線確定該彈簧

勁度系數(shù)為上

【答案】⑴CBDAE(2)圖見(jiàn)解析3.3

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)的操作步驟順序?yàn)镃BDAE。

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出彈簧彈力尸與彈簧長(zhǎng)度/的圖像如圖所示,

由胡克定律可得歹=%(/-/o)=0-〃o,可知圖像斜率為彈簧勁度系數(shù)，由圖可得

1.20

N/m?3.3N/mo

(46.00-10.00)X10-2

［例2］【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析】(2024?廣西梧州模擬)某同學(xué)用圖甲裝置做“探究彈

簧彈力與形變量的關(guān)系，，實(shí)驗(yàn)。

4T

[

4

I

t

r

L

甲乙

⑴圖甲實(shí)驗(yàn)裝置中，刻度尺保持豎直，為了便于直接讀出彈簧的長(zhǎng)度,刻度尺的零刻度線應(yīng)

與彈簧的上端對(duì)齊;不掛鉤碼時(shí)指針?biāo)缚潭瘸叩奈恢萌鐖D乙所示，則此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度

Lo=cmo

(2)改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄每次所掛鉤碼的質(zhì)量m及彈簧的長(zhǎng)度"根據(jù)

F=mg(g為重力加速度)求得彈力，根據(jù)x=LYo求出彈簧伸長(zhǎng)量，根據(jù)求得的多組F、x數(shù)據(jù)

作出F-x圖像,如圖丙所示。由圖像可求出彈簧的勁度系數(shù)為h=N/m(結(jié)果保留1

位小數(shù)),由圖像可知:在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。

?F/N

02468x/cm

丙

(3)若該同學(xué)重新實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)多用了幾個(gè)鉤碼，作出的尸■無(wú)圖像出現(xiàn)了彎曲現(xiàn)象。造成這

種現(xiàn)象的原因是o

【答案】(1)15.06(2)312.5

(3)彈簧超出了彈性限度

【解析】(1)由題圖乙可知該刻度尺的分度值為

1mm,估讀到下一位，則彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)o=15.O6cm。

(2)由圖像可得勁度系數(shù)仁急N/m=312.5N/m。

⑶圖像出現(xiàn)彎曲說(shuō)明彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量不再成正比，原因是彈簧超出了彈性限

度。

考點(diǎn)二創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

［例3］［實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新】(2024?山西大同期末)彈簧是生活中比較常見(jiàn)的物體。實(shí)驗(yàn)

室中有五根一模一樣的彈簧，某同學(xué)想測(cè)量這批彈簧的勁度系數(shù)。將彈簧等間距懸掛在水

平鐵架臺(tái)上，如圖甲所示,1號(hào)彈簧不掛鉤碼,2號(hào)彈簧掛1個(gè)鉤碼,3號(hào)彈簧掛2個(gè)鉤碼，依此

類推,鉤碼的質(zhì)量均相同。固定在彈簧下端的輕指針在圖中未畫(huà)出。

⑴為了更直觀地呈現(xiàn)出彈簧彈力大小尸與伸長(zhǎng)量心的關(guān)系，某同學(xué)以1號(hào)彈簧末端指針

所指的位置為原點(diǎn)，作出豎直向下的y軸及水平向右的x軸淇中x軸為(選填“尸’

或"Ax”)。

(2)為測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量，某同學(xué)取來(lái)一把米尺并將其豎直固定在彈簧旁邊,米尺的100cm

刻度剛好與1號(hào)彈簧末端指針在同一水平線上，測(cè)量2號(hào)彈簧末端指針位置時(shí)，示數(shù)如圖乙

所示，則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為cm。

(3)某同學(xué)依次測(cè)量3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)彈簧的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)作出的圖像如圖丙

所示，已知圖中數(shù)據(jù)的單位均取國(guó)際單位制單位,則這些彈簧的勁度系數(shù)均為

【答案】(1)F(2)2.00(3)100

【解析】(1)由題圖甲知,y軸與彈簧拉伸方向一致，且原點(diǎn)選在了彈簧原長(zhǎng)處，所以y軸代

表彈簧的伸長(zhǎng)量Ax,尤軸代表彈力大小Fo

(2)由題圖乙知,2號(hào)彈簧末端指針位置對(duì)應(yīng)的刻度為98.00cm,故彈簧伸長(zhǎng)量

△>2=(100-98.00)cm=2.00cm。

(3)由題圖丙得fc=o^7°QN/m=100N/m。

［例4］【實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膭?chuàng)新】（2024?湖南衡陽(yáng)二模）某興趣小組利用輕彈簧與刻度尺設(shè)計(jì)了

一款加速度測(cè)量?jī)x,如圖甲所示。輕彈簧的右端固定，左端與一小車固定，小車與測(cè)量?jī)x底

板之間的摩擦阻力可忽略不計(jì)。在小車上固定一指針，裝置靜止時(shí)，小車的指針恰好指在刻

度尺正中間，圖中刻度尺是按一定比例的縮小圖,其中每一小格代表的長(zhǎng)度為1cm。測(cè)定

彈簧彈力與形變量的關(guān)系圖線如圖乙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定小車的重力,讀數(shù)如圖丙所

示。重力加速度g取10m/s2。

（1）根據(jù)彈簧彈力與形變量的關(guān)系圖線可知，彈簧的勁度系數(shù):N/m（結(jié)果保留2

位有效數(shù)字）。根據(jù)圖丙讀數(shù)可知小車的質(zhì)量為kg（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。

~IF111111111111111111111111111111

T

丙丁

（2）某次測(cè)量小車所在位置如圖丁所示，則小車的加速度方向?yàn)樗较颍ㄟx填“左”

或“右”），大小為m/s2o

（3）若將原來(lái)小車換為一個(gè)質(zhì)量更小的小車，其他條件均不變,那么該加速度測(cè)量?jī)x的量程

將（選填“不變”“增大”或“減小”）。

【答案】（1）200.2⑵左5⑶增大

【解析】⑴根據(jù)彈簧彈力與形變量的關(guān)系圖線可知，彈簧的勁度系數(shù)仁笨=言N/m=20

N/mo根據(jù)題圖丙讀數(shù)可知小車的重力為2.0N,則質(zhì)量為0.2kg。

（2）某次測(cè)量小車所在位置如題圖丁所示,則彈簧被壓縮，小車所受彈簧彈力向左，則小車的

加速度方向?yàn)樗较蜃?大小為詈*"m/s2=5m/s2。

⑶若將小車換為一個(gè)質(zhì)量更小的小車，其他條件均不變，根據(jù)4=竺，則相同的形變量時(shí)小車

m

的加速度變大，那么該加速度測(cè)量?jī)x的量程將增大。

［例5］【實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新】（2024.黑龍江大慶二模）某實(shí)驗(yàn)小組用壓力傳感器設(shè)計(jì)測(cè)量彈

簧勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示,壓力傳感器放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧下端與重物連

接，上端與跨過(guò)定滑輪的輕繩連接，輕繩的另一端連著托盤(pán)。托盤(pán)中不放祛碼時(shí)，傳感器讀

數(shù)為汽,在托盤(pán)中放置2,3,4,5）個(gè)祛碼，對(duì)應(yīng)彈簧長(zhǎng)度的變化量為X”,傳感器的讀數(shù)為

K,記錄下相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

⑴數(shù)據(jù)處理時(shí)采用作F-x圖像的方法,該圖像（選填"過(guò)”或“不過(guò)”）坐標(biāo)原點(diǎn)，該圖

像的可表示彈簧的勁度系數(shù)。

（2）滑輪的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（選填“產(chǎn)生”或“不產(chǎn)生”）影響。

【答案】（1）不過(guò)斜率絕對(duì)值（2）不產(chǎn)生

【解析】（1）彈簧中彈力的增加量汽-歹=丘，整理得歹可知該圖線是一條不過(guò)原點(diǎn)

的直線;斜率的絕對(duì)值表示彈簧的勁度系數(shù)。

（2）由表達(dá)式F=F0-kx可知,滑輪的摩擦力不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

［例6］【數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新】（2025?內(nèi)蒙古高考適應(yīng)性考試）某興趣小組看到一種由兩根彈

簧嵌套并聯(lián)組成的減振器，如圖甲所示。他們討論得出勁度系數(shù)分別為％A、注的兩根彈簧

并聯(lián)時(shí)，等效勁度系數(shù)％AB=AA+屈。為了驗(yàn)證該結(jié)論，小組選用兩根原長(zhǎng)相等、粗細(xì)不同的

彈簧A、B,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。如圖乙，彈簧上端固定，毫米刻度尺固定在彈簧一側(cè)。逐一

增掛鉤碼，記下每次指針?lè)€(wěn)定后所指的刻度尺示數(shù)尤和對(duì)應(yīng)鉤碼的總質(zhì)量也并計(jì)算彈簧彈

力只重力加速度g取9.8m/s2）?

甲乙

依次用彈簧A、彈簧B和A、B嵌套并聯(lián)彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

鉤碼數(shù)123456

鉤碼質(zhì)量

50100150200250300

m/g

彈簧彈力0.490.981.471.962.452.94

F/N

XA/CHI11.0912.1913.2614.3215.40一

XB/CHI10.6211.2411.8712.5013.13一

XAB/CHI10.4110.81☆11.6212.0212.42

以刻度尺讀數(shù)尤為橫坐標(biāo)，彈簧彈力F為縱坐標(biāo)，利用表中數(shù)據(jù)，作出『X圖像,如圖丙所示。

回答以下問(wèn)題：

⑴根據(jù)圖乙，讀出數(shù)據(jù)，將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:☆=cm。

(2)在圖丙坐標(biāo)紙上作出彈簧A、B的F-x圖線，計(jì)算可得勁度系數(shù)分別為0=45.6

N/m,fe=77.9N/mo在圖丙坐標(biāo)紙上，補(bǔ)齊讀出的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出并聯(lián)彈簧AB的尸-尤圖線，

由作出的圖線可得2N/m(結(jié)果保留至整數(shù))。

⑶定義相對(duì)差值a=|空坐也1x100%,可得本實(shí)驗(yàn)a=%(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。

若該值在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為該小組得出的結(jié)論正確。

【答案】(1)11.21(2)圖見(jiàn)解析125(3)1

【解析】(1)由題圖乙可知表格中數(shù)據(jù)為11.21cm。

(2)補(bǔ)齊讀出的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出并聯(lián)彈簧AB的F-x圖線如圖所示。

根據(jù)作出的圖線可得黑產(chǎn)N/m=125N/m。

（3）相對(duì)差值a=|空：魯如）|*10。％=?嗖警詈4xl00%-l%o

□課時(shí)作業(yè)

（滿分:40分）

1.（10分）（2025?云南高考適應(yīng)性考試）某實(shí)驗(yàn)小組在完成“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”

實(shí)驗(yàn)后，為提高測(cè)量精度，重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)左，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所

示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用卡鉗將游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺豎直固定在一定高度；

②彈簧的一端固定在游標(biāo)卡尺尺身的外測(cè)量爪上，另一端鉤住鋼球上的掛繩；

③將鋼球放在水平放置的電子天平上,實(shí)驗(yàn)中始終保持彈簧豎直且處于拉伸狀態(tài)（在彈性

限度內(nèi)）；

④初始時(shí)，調(diào)節(jié)游標(biāo)卡尺使其讀數(shù)為0.00,此時(shí)電子天平示數(shù)為mo；

⑤緩慢向下拉動(dòng)尺身，改變電子天平的示數(shù)m,m每增加LOOg,擰緊游標(biāo)尺緊固螺釘，讀出

對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)〃在表格中記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

完成下列填空：

⑴緩慢向下拉動(dòng)尺身，彈簧伸長(zhǎng)量將（選填“增大”或“減小”）。

（2）部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，其中6號(hào)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為

mm。

數(shù)據(jù)編號(hào)123456

游標(biāo)卡尺

0.004.008.1012.0816.00?

讀數(shù)L/rnm

電子天平

28.0029.0030.0031.0032.0033.00

示數(shù)m/g

(3)根據(jù)上表，用“x”在圖丙中至少描出5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制m-L圖像。

(4)寫(xiě)出相隨L的變化關(guān)系:9=(用mo、L、k和重力加速度g表示)。

(5)根據(jù)m-L圖像可得彈簧的勁度系數(shù)k=N/m(g取9.80m/s2,結(jié)果保留3位

有效數(shù)字)。

【答案】⑴減小(2)19.90(3)圖見(jiàn)解析(4)mo+%(5)2.45

【解析】⑴緩慢向下拉動(dòng)尺身時(shí),彈簧彈力減小，彈簧伸長(zhǎng)量將減小O

(2)由題圖乙知，游標(biāo)卡尺為50分度,讀數(shù)為19mm+45x0.02mm=19.90mmo

⑶描點(diǎn)連線如圖所示。

(4)根據(jù)題意,

32.00-28.00

(5)根據(jù)圖像斜率及關(guān)系式知jt=9.80xN/m=2.45N/m

16.00o

2.(10分)(2024?云南昆明階段檢測(cè))某同學(xué)受平面鏡觀察桌面的微小形變實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，設(shè)計(jì)

了一個(gè)測(cè)量彈性輕桿的形變量與其勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，圖中B為待測(cè)量的彈性輕

桿，下方通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩與鉤碼相連,A為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)剛性桿，一端與彈性桿B連接，

另一端與輕質(zhì)平面鏡M的中心O'相連，且與平面鏡垂直，平面鏡豎直放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，尸。

是一圓心為O'、半徑為r的帶有弧長(zhǎng)刻度的透明圓弧0為PQ中點(diǎn)，不掛鉤碼時(shí)，一細(xì)光

束經(jīng)O點(diǎn)射到平面鏡O'點(diǎn)后原路返回，掛上鉤碼后，平面鏡發(fā)生傾斜，入射光束在M上的

入射點(diǎn)仍可認(rèn)為在。'點(diǎn)，通過(guò)讀取反射光在圓弧上的位置C,測(cè)得光點(diǎn)在透明讀數(shù)條上

移動(dòng)的弧長(zhǎng)為s,已知r?L,L遠(yuǎn)大于彈性桿的形變量,重力加速度為go

（1）彈性桿的形變量為（用s、八乙表示）。

（2）已知一個(gè)鉤碼的質(zhì)量為辦掛"個(gè)鉤碼時(shí)，讀出的對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)為s,作出圖像為正比例函

數(shù)圖線，得出圖像的斜率為太根據(jù)胡克定律，彈性輕桿的勁度系數(shù)為（用k、m、g、

r、L表zj、）o

（3）若在掛鉤碼之前，反射光束在0點(diǎn)之上，未調(diào)整平面鏡就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，則按（2）中方法處理數(shù)

據(jù)得到的結(jié)果相比于⑵中的測(cè)量結(jié)果（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

【答案】（1洋（2）鬻（3）不變

【解析】（1）如圖，由幾何關(guān)系可得，=26,tan6=/

由于，較小，可得見(jiàn)tan0,即也茲，解得x=-o

rL2r

（2）設(shè)勁度系數(shù)為（7,由胡克定律可知?jiǎng)t有O?義戈二加ng,變形得則s-n圖像斜

率為仁陽(yáng)史,解得戶網(wǎng)史。

aLkL

（3）若未調(diào)零,則作出的圖像有截距，但是不影響斜率，所以結(jié)果不變。

3.（10分）（2024.海南?？陔A段檢測(cè)）在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并測(cè)定彈簧的勁度系

數(shù)''的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定

的拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,

每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度。

一I§

甲

(1)有一名同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在如圖乙坐標(biāo)系中,請(qǐng)作出F-L圖線。

⑶試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。(不必填寫(xiě)其實(shí)驗(yàn)測(cè)得

的具體數(shù)據(jù))

(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，

優(yōu)點(diǎn)在于:；

缺點(diǎn)在于:=

【答案】(1)圖見(jiàn)解析

(2)在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長(zhǎng)量成正比1025

(3)見(jiàn)解析

(4)避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在摩擦造成實(shí)

驗(yàn)誤差

【解析】(1)根據(jù)題意可知,應(yīng)將題中給出的各點(diǎn)用直線連接，讓大部分點(diǎn)落在直線上，其余

點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，如圖所示。

尸/N

101520

(2)此圖像為一次函數(shù)圖像，可得出的結(jié)論是在彈性限度內(nèi),彈簧彈力和彈簧的伸長(zhǎng)量成正

比。由圖像可知，當(dāng)F=0時(shí)，彈簧的原長(zhǎng)〃)=10cm。此圖像結(jié)合胡克定律可知，圖像的斜率

即為彈簧的勁度系數(shù)，為上高N/m=25N/mo

(3)

次數(shù)123456

彈力大小F/N

彈簧的長(zhǎng)度〃(1CPm)

(4)彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較,優(yōu)點(diǎn)在于避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,

缺點(diǎn)在于彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在摩擦造成實(shí)驗(yàn)誤差。

4.(10分)(2024.甘肅蘭州階段檢測(cè))“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組

利用智能手機(jī)中自帶的定位傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),手機(jī)軟件中的“定位”功能

可以測(cè)量手機(jī)豎直方向的位移。

機(jī)

定位(GPS)

*爭(zhēng)山鉤碼

甲

(1)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下主要的實(shí)驗(yàn)步驟,正確的順序是O

A.按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材，彈簧分別與手機(jī)和上螺栓連接,手機(jī)重心和彈簧在同一豎直線上;

B.重復(fù)上述操作；

C.手掌托著手機(jī)緩慢下移，當(dāng)手機(jī)與手分離時(shí)，打開(kāi)手機(jī)中的位移傳感器軟件；

D.根據(jù)鉤碼數(shù)量及對(duì)應(yīng)手機(jī)下降高度的數(shù)值作出n-x圖像；

E.在手機(jī)下方懸掛等重鉤碼，緩慢釋放,當(dāng)鉤碼平衡時(shí)記錄手機(jī)下降的高度達(dá)

⑵根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖乙中描點(diǎn)作出鉤碼數(shù)目與手機(jī)位移間關(guān)系的n-x圖像。

鉤碼數(shù)目n123456

手機(jī)位移x/