Question

如图在实验“探索弹力与弹簧伸长的关系”中，某同学根据实验得到的数据描点如图5-5-8所示，其中ΔL表示弹簧的伸长，F表示弹力，请你回答下列问题：

(1)在图558中作出FΔL图象；

(2)由图象得到弹簧的劲度系数k=___________；

(3)求当ΔL=2 cm时弹簧的弹性势能.

Answer 1

(1)略

(2)400 N/m

(3)弹性势能E_p=0.08 J

解析:

(1)如题图所示，图中各点不一定正好在所画图线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同.(2)由F=kΔL，选定几组F和L，确定k的对应值，然后求出平均值.本实验强调探究性，即探索本实验运用的科学方法，在分析了点的分布和走向以后，才用直线来拟合这些点，因此，比例系数的精确度不是重点，可直接用一组尽量靠近图象上的点所对应的F和L求k值.图中k==400 N/m.（3）当ΔL=2 cm时弹簧的弹性势能为：E_p=kx²=×400×(2×10^-2)² J=0.08 J.通过解答本题可以得出，在利用图象处理数据时，所用的实验数据应尽量多于6组数据，作图象时，可将偏离图象太远的点删除（这些点往往是误差太大或者是错误的数据）.