Question

某同学在做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验中，组成了如图1的装置．所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s²）

砝码质量（g）	0	30	60	90	120	150
弹簧总长（cm）	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79
弹力大小（N）

（1）试根据这些实验数据在右边给定的坐标纸上（图2）作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图线．说明图线跟坐标纵轴交点的物理意义______．

（2）上一问所得图线的物理意义是什么______？该弹簧的劲系数k是多大______？

Answer 1

解：（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧，如图：

（2）图线与坐标轴交点即表示弹簧所受弹力大小F=0时，弹簧的长度．
所以其物理意义：表示弹簧的原长．
（3）根据胡克定律得：
由k=可得k=25.9N/m．
故答案为：（1）见图；（2）表示弹簧的原长；（3）25.9N/m．
分析：该题考察了探究弹力和弹簧伸长的关系实验中，弹力与弹簧长度变化关系的分析．图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．
点评：对于该实验要注意：
1、每次增减砝码测量有关长度时，均要保证弹簧及砝码应处于静止状态．
2、测量有关长度时，要注意区分弹簧的原长l₀，实际长度l和伸长量x，并明确三者之间的关系．
3、坐标系两轴上单位长度所代表的量值要适中，不要过大或过小．
4、描线时要将尽可能多的点画在直线上，少数的点尽可能平均的分布于直线两侧．