Question

2．如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長量的關系．
（1）為完成實驗，還需要的實驗器材有：刻度尺．
（2）實驗中需要測量的物理量有：彈簧原長、彈簧掛不同個數的鉤碼時所對應的伸長量．
（3）圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數為200N/m．圖線不過原點的原因是由于彈簧自身存在重力．
（4）為完成該實驗，設計的實驗步驟如下：
A．以彈簧伸長量為橫坐標，以彈力為縱坐標，描出各組（x，F）對應的點，并用平滑的曲線連接起來；
B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l₀；
C．將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，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、2個、3個、4個…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應的刻度，并記錄在表格內，然后取下鉤碼；
E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關系式．首先嘗試寫成一次函數，如果不行，則考慮二次函數；
F．解釋函數表達式中常數的物理意義；
請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：CBDAEFG．

Answer 1

分析 本實驗的目的探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長量的關系，由給出的F-x圖象，可由圖象得出彈簧的勁度系數；明確實驗方法，從而得出實驗步驟．

解答 解：（1）實驗需要測彈簧的長度、形變量，故還需要的實驗器材有：刻度尺
（2）為了測量彈簧的形變量；由胡克定律可知，實驗中還應測量彈簧原長、彈簧掛不同個數的鉤碼時所對應的伸長量（或與對應的長度）
（3）圖象中的斜率表示形變量，則k=$\frac{7}{（4-0.5）×1{0}^{-2}}$=200N/m；圖線不過原點說明沒有力時有了形變量，故說明彈簧有自身的重力存在；
（4）實驗中要先組裝器材，即CB，然后進行實驗，即D，最后數據處理，分析解釋表達式，最后整理儀器；即AEFG．所以先后順序為CBDAEFG；
故答案為：（1）刻度尺�。�2）彈簧原長、彈簧掛不同個數的鉤碼時所對應的伸長量（或對應的彈簧長度）�。�3）200　彈簧自身存在重力�。�4）CBDAEFG

點評 本題考查了胡克定律實驗，要明確彈簧的彈力與形變量的關系．注意正確理解圖象的性質；通過親手的實驗才能更好地掌握實驗步驟．