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如图-a所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.①为完成实验,还需要的实验器材有:__

题文

(1)如图(1)-a所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

魔方格

①为完成实验,还需要的实验器材有:______;
②实验中需要测量的物理量有:______;
③图(1)-b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为______N/m.图线不过原点的原因是由于______.
(2)某同学用如图(2)-a所示的电路来测定电池的电动势和内阻.

魔方格

①移动滑线变阻器的滑动片应特别注意防止______.
②该同学测得如表的五组数据.根据数据在答题卡中的图(b)中作出I-U图线,从图线中得到电源的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.(结果保留三位有效数字)
 12345U/V1.371.321.241.101.05I/A0.120.200.310.500.57

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)①实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺.
②实验中需要测量(记录)的物理量有:弹簧的原长、悬挂钩码个数  以及 与弹力(外力)对应的弹簧长度
③图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比.
由k=△F△x=200N/m.
由图可知,当F=0时,x=0.5cm,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的.
故图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.
(2)①为了保护电表及电源,在调节滑动变阻器时,应特别要注意防止短路或将电流调得过大;
②利用表中数据,采用描点法得出图线如图所示;

魔方格

由闭合电路欧姆定律可知:U=E-Ir
故图象与纵轴的交点为电源的电动势,图象的斜率表示内电阻;
故可知:E=1.46V;r=1.46-0.80.9=0.730Ω;
故答案为:(1)①刻度尺;
②弹簧的原长、悬挂钩码个数以及与弹力(外力)对应的弹簧长度
③200N/m; 实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重
(2)①短路;②图线如右图 1.46,0.73

解析

△F△x

考点

据考高分专家说,试题“(1)如图(1)-a所示,用铁架台、弹簧.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验:探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:

1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。

如图-a所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.①为完成实验,还需要的实验器材有:__

2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直;

如图-a所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.①为完成实验,还需要的实验器材有:__

2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。

如图-a所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.①为完成实验,还需要的实验器材有:__

数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。

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