Question

2．某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，所用实验装置如图1所示，所用的钩码每只质量都是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，并将数据填在表中．（实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g=10m/s²）

钩码质量/g	0	30	60	90	120	150
弹簧总长/cm	6.00	7.00	8.00	9.00	10.00	11.00

（1）试根据这些实验数据在图2的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系图线．
（2）图线跟横轴交点的物理意义是弹簧的原长；当悬挂钩码质量为90g时，弹簧被拉长了3cm；该弹簧的劲度系数k=30N/m．

Answer 1

分析 由实验数据可得弹力大小跟弹簧总长度之间的函数关系图线，进而可写出弹力的表达式；
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．图线延长后跟纵轴交点的物理意义是弹簧自身的重力

解答 解：（1）描点作图，得出弹簧弹力与其长度之间的图象如下图所示．

（2）图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F=0时弹簧的长度为6cm，即弹簧的原长，
根据表格可知，当悬挂钩码质量为90g时，弹簧的长度为9cm，则弹簧被拉长了．△l=9-6cm=3cm
由图象可以得出该图线的数学表达式为F=（30L-1.8）N，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，即k=30 N/m．
故答案为：（1）如图所示；（2）弹簧的原长；3；30

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、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．
4、掌握图象与各个坐标轴交点的含义