Question

（1）如图中螺旋测微器读数为

4.699mm

mm，游标卡尺读数为

116.50mm

mm．
（2）在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示．
①由图求出弹簧的劲度系数，即k=

200N/m

②图线不过原点的原因是：

由于弹簧原长是水平放置时的长度，而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长，故实验图象不过原点

．

Answer 1

分析：（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．
（2）①由胡克定律可求出弹簧的劲度系数；
②图线不过原点，当弹簧被竖直悬挂自然下垂时，由于弹簧自身受重力而伸长．

解答：解：（1）螺旋测微器固定刻度读数4.5mm，可动刻度读数为0.01×19.9mm=0.199mm，所以金属丝的直径为：4.5mm+0.199mm=4.699mm
游标卡尺主尺读数为116mm，游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此游标读数为：0.05×10=0.50mm，所以最终读数为：116mm+0.50mm=116.50mm；
（2）①图象的斜率表示劲度系数，故k=

△F

△x

=

8N

0.04m

=200N/m；
②图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．
故答案为：（1）4.699mm，116.50mm；（2）200，由于弹簧原长是水平放置时的长度，而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长，故实验图象不过原点．

点评：在应用胡克定律时，要首先转化为国际单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数．