Question

2．某同學在做“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗時，所用實驗裝置如圖1所示，所用的鉤碼每只質量都是30g．他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度，并將數據填在表中．（實驗中彈簧始終未超過彈性限度，取g=10m/s²）

鉤碼質量/g	0	30	60	90	120	150
彈簧總長/cm	6.00	7.00	8.00	9.00	10.00	11.00

（1）試根據這些實驗數據在圖2的坐標紙上作出彈簧所受彈力大小跟彈簧總長之間的函數關系圖線．
（2）圖線跟橫軸交點的物理意義是彈簧的原長；當懸掛鉤碼質量為90g時，彈簧被拉長了3cm；該彈簧的勁度系數k=30N/m．

Answer 1

分析 由實驗數據可得彈力大小跟彈簧總長度之間的函數關系圖線，進而可寫出彈力的表達式；
圖線跟坐標軸交點，表示彈力為零時彈簧的長度，即為彈簧的原長．圖線延長后跟縱軸交點的物理意義是彈簧自身的重力

解答 解：（1）描點作圖，得出彈簧彈力與其長度之間的圖象如下圖所示．

（2）圖線與橫軸的交點表示彈簧所受彈力F=0時彈簧的長度為6cm，即彈簧的原長，
根據表格可知，當懸掛鉤碼質量為90g時，彈簧的長度為9cm，則彈簧被拉長了．△l=9-6cm=3cm
由圖象可以得出該圖線的數學表達式為F=（30L-1.8）N，圖象的斜率表示彈簧的勁度系數，即k=30 N/m．
故答案為：（1）如圖所示；（2）彈簧的原長；3；30

點評 對于該實驗要注意：
1、每次增減砝碼測量有關長度時，均要保證彈簧及砝碼應處于靜止狀態．
2、測量有關長度時，要注意區分彈簧的原長l₀，實際長度l和伸長量x，并明確三者之間的關系．
3、描線時要將盡可能多的點畫在直線上，少數的點盡可能平均的分布于直線兩側．
4、掌握圖象與各個坐標軸交點的含義