Question

（2010?浙江）Ⅰ：
在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩友的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s²），并记录绳下端的坐标X_加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）．然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X_减i，绳下端坐标的平均值X_i=（X_加i+X_减i）/2的数据如下表：

挂在橡皮绳下端的钩码个	橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）
	甲	乙
1	216.5	216.5
2	246.7	232.0
3	284.0	246.5
4	335.0	264.2
5	394.5	281.3
6	462.0	301.0

（1）同一橡皮绳的X_加i

小于

 X_减i（大于或小于）；
（2）

乙

 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；
（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；
（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？
Ⅱ：
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流-电压的数据如下表所示：

电流I/mA	2.7	5.4	12.4	19.5	27.8	36.4	47.1	56.1	69.6	81.7	93.2
电压U/V	0.04	0.08	0.21	0.54	1.30	2.20	3.52	4.77	6.90	9.12	11.46

（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；
（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示：请指出图线的特征，并解释形成的原因．

Answer 1

分析：I、（1）钩码数增至某值时橡皮筋的伸长量比减至同一数值时小一些．这是由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复；
（2）根据所提供数据判断每增加一个钩码形变量是否相同，差别大的不准确；
（3）根据描点法可以得出图象，图象的斜率表示劲度系数的大小；
（4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差．
II、（1）根据所提供的数据，利用描点法可以描绘电压随电流的变化曲线；
（2）随着电压、电流的增大，灯丝的温度升高，这样会对灯丝的电阻率产生影响，因此曲线会出现变化．

解答：解析：I：（1）同一橡皮绳的X_加＜X_减．由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复．
故答案为：小于．
（2）根据所提供的数据可知，即同学实验数据，每增加一个钩码，橡皮筋的形变量差距很大，这说明甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内，故乙同学的数据更符合实验要求．
故答案为：乙．
（3）根据甲乙同学所得数据得挂在橡皮绳下端的个数与橡皮筋该变量之间的关系如下表所示：

挂在橡皮绳下端的 钩码个数	改变量（Xi-X1）/mm
	甲	乙
1
2	30.2	15.5
3	67.5	30.0
4	118.5	47.7
5	178.0	64.8
6	345.5	84.5

由上表利用描点法作图得：

根据胡克定律F=k△x可知在F-△x图象中，图象的斜率表示劲度系数的大小，由图k_乙=57～70N/m．
答：该橡皮绳的劲度系数k57～70N/m．
（4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差．
Ⅱ：（1）根据所提供的数据，利用描点法可以描绘电压随电流的变化曲线如下所示：

（2）根据（1）中图线可知：电阻随电流增大，存在三个区间，电阻随电流的变化快慢不同．
第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢．

点评：本题考查了一个力学实验和一个电学实验，不论什么实验解答的基本思路是明确实验原理，然后利用所学基本物理知识解答．