知識(shí)點(diǎn)9：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系考點(diǎn)一：教材原型實(shí)驗(yàn)【知識(shí)思維方法技巧】【典例1拔尖題】某同學(xué)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究彈簧的彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”．直尺和光滑的細(xì)桿水平固定在鐵架臺(tái)上，一根彈簧穿在細(xì)桿上(細(xì)桿未畫出)，其左端固定，右端與細(xì)繩連接．細(xì)繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛鉤碼．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測出對應(yīng)的彈簧總長度L，并將所掛鉤碼的重力大小作為彈簧的彈力大小F.彈簧伸長均在彈性限度內(nèi)．（1）把以上測得的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，如圖乙所示，則該彈簧的原長L0＝________cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)（2）若該同學(xué)先把彈簧豎直懸掛，下端不掛鉤碼測出彈簧原長為L1，再按照圖甲所示方法懸掛鉤碼，測出彈簧伸長后的長度L，以L－L1作為彈簧伸長量x，以鉤碼重力大小作為彈力F大小．由于彈簧自身重力的影響，得到的圖線可能是________．

【典例1拔尖題對應(yīng)練習(xí)】某同學(xué)利用圖甲的裝置測量輕彈簧的勁度系數(shù)．圖中光滑的細(xì)桿和直尺水平固定在鐵架臺(tái)上，一輕彈簧穿在細(xì)桿上，其左端固定，右端與細(xì)繩連接；細(xì)繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛砝碼(實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為m＝50.0g)．彈簧右端連有一豎直指針，其位置可在直尺上讀出．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在繩下端掛上一個(gè)砝碼，調(diào)整滑輪，使彈簧與滑輪間的細(xì)線水平且彈簧與細(xì)桿沒有接觸；②系統(tǒng)靜止后，記錄砝碼的個(gè)數(shù)及指針的位置；③逐次增加砝碼個(gè)數(shù)，并重復(fù)步驟②(保持彈簧在彈性限度內(nèi))；④用n表示砝碼的個(gè)數(shù)，l表示相應(yīng)的指針位置，將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)．回答下列問題：（1）根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)并作出l－n圖像n12345l/cm10.4810.9611.4511.9512.40（2）彈簧的勁度系數(shù)k可用砝碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及l(fā)－n圖線的斜率a表示，表達(dá)式為k＝________；若g取9.8m/s2，則本實(shí)驗(yàn)中k＝________N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．

考點(diǎn)二：實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)【知識(shí)思維方法技巧】（1）彈力的獲得：彈簧豎直懸掛，重物的重力作為彈簧的拉力，存在彈簧自重的影響→彈簧水平使用，重物的重力作為彈簧的拉力，消除了彈簧自重的影響。將彈簧水平放置或穿過一根水平光滑的直桿，在水平方向做實(shí)驗(yàn)．消除了彈簧自重的影響．（2）圖像的獲得：利用計(jì)算機(jī)及傳感器技術(shù)，將彈簧水平放置，且一端固定在傳感器上，傳感器與計(jì)算機(jī)相連，對彈簧施加變化的作用力(拉力或推力)時(shí)，直接得出F－x圖像.題型一：應(yīng)用重物的重力進(jìn)行探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系【典例1拔尖題】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，彈簧不掛物體時(shí)下端指針?biāo)傅目潭葹閤0，在彈簧下用足夠長的輕質(zhì)細(xì)線掛上4個(gè)相同的鉤碼(彈簧處于彈性限度內(nèi))，靜止置于燒杯T內(nèi)，控制閥門S通過細(xì)膠管向燒杯中緩慢注水，依次浸沒4個(gè)鉤碼，記錄每浸沒一個(gè)鉤碼時(shí)指針?biāo)傅目潭葂1、x2、x3、x4，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為m，重力加速度為g，以xn為縱坐標(biāo)，n為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，作出xn和浸沒鉤碼個(gè)數(shù)n的關(guān)系