实验验证平行四边形定则和胡克定律

讲义编号：一、验证力的平行四边形定则1．实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．2．实验原理①等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示．②平行四边形法：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示．③验证：比较F和F′的大小和向是否相同，若有误差允的围相同，则验证了力的平行四边形定则．3．实验器材木板、白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)．4．实验步骤①用图钉把白纸钉在水平桌面上的木板上．②用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．2.5实验验证平行四边形法则探究弹力与弹簧伸长的关系知识梳理③用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O 点的位置及此时两细绳的向．④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．⑤只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．⑥比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和向上是否相同．⑦改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次．5．实验注意事项①在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜．③读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度的前提下，测量数据尽量大一些．④细绳应适当长一些，便于确定力的向．不要直接沿细绳向画直线，应在细绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直线确定力的向．⑤以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉，读数相同为宜．⑥在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．6．实验误差分析①读数误差减小读数误差的法：弹簧测力计数据在允的情况下，尽量大一些．读数时眼睛一定要正视刻度尺，要按有效数字正确读数和记录．②作图误差减少作图误差的法：作图时两力的对边一定要平行．两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大．二、探究弹力和弹簧伸长的关系1．实验目的①探究弹力和弹簧伸长的关系．②学会用列表法和图象法处理实验数据．③培养用所学知识探究物理规律的能力．2．实验原理在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂钩码，平衡时弹力大小等于钩码的重力．用刻度尺量出弹簧的伸长量，改变钩码数量，重复上面实验，就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系．3．实验器材铁架台、毫米刻度尺、被探究弹簧、钩码(几个)、坐标纸、三角板、重垂线、铅笔 .4．实验步骤①将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．②如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里.1 2 3 4 5 6 7F/Nl/cmΔx/cm③改变所挂钩码的数量，重复前面的实验过程多次．④以弹力为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐标，建立坐标系，根据所测数据描点．5．数据处理①列表分析：分析列表中弹簧的拉力F与对应弹簧的伸长量Δx的关系，可以先考虑F 和Δx的乘积关系，再考虑F和Δx的比值关系，也可以考虑F和Δx2关系或F和Δx关系等．结论：FΔx为常数，即F＝kΔx.②图象分析：利用表格中对应的F和Δx，作出F－Δx图象，此图象为过原点直线(如图所示)，即F和Δx成正比例关系．6．误差分析①本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的．因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度．②弹簧长度的测量，是本实验的主要误差来源．所以，测量时尽量精确地测量弹簧的长度．③描点、作图不准确．7．注意事项①每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等．②弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的限度．③测量有关长度时，应区别弹簧原长L0，实际总长L及伸长量Δx三者之间的不同，明确三者之间的关系．④建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小．8．实验改进上述实验中弹簧竖直，其重力对弹簧的形变量有一定影响，且人为处理弹力大小F和弹簧伸长Δx误差较大 .若能按以下式，误差将明显降低．将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图所示)，分析图象得出结论．考点1.理解平行四边形定则的原理，合力安排实验步骤，科学的记录，处理实验数据【例1】在做“验证力的平行四边形定则”实验时，(1)除已有的器材(木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_______和________．(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须( )A．每次将橡皮条拉到同样的位置典型例题B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧秤的示数D．每次记准细绳的向(3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意什么？(4)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置．图中____________是力F1与F2的合力的理论值；____________是力F1与F2的合力的实验值．通过把____________和____________进行比较，验证平行四边形定则．【解析】(1)根据实验器材要求可知，还必须有橡皮条和三角板(用来作平行四边形)；(2)根据实验原理知(2)的正确答案为A；(3)实验中应注意：①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近等；(4)F，F′，F，F′.在本实验中，按照平行四边形定则作出的合力为F1和F2的合力的理论值，而用一个弹簧秤拉时测出的力为F1和F2的合力的实验值．变式探究1(2009·高考)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如右图所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成实验，下列操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的法是________________________________________________________________________.【解析】(1)必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小，还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下三条橡皮筋所在的向，以便确定各拉力的向，根据平行四边形定则作出合力的图示．因此，必需的操作是b、c、d.(2)改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的法．【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物考点2.探究弹力与弹簧伸长关系的注意事项与数据处理【例2】(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说确的是( )A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂钩码的法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的( )【解析】本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系．(1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧伸长的关系，所以选A、B.(2)考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x>0，所以选C.【答案】(1)AB (2)C变式探究2某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是____和____．测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中．(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90cm，d2＝L5－L1＝6.90cm，d3＝L6－L2＝7.00cm.请你给出第四个差值：d4＝________＝________cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝________，代入数据解得ΔL＝________cm.(5)计算弹簧的劲度系数k＝________N/m.(g取9.8m/s2)【解析】(1)通过对6个值的分析可知记录有误的是L5、L6.(2)用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，正确读数并记录到毫米的下一位，即L3＝6.85cm，L7＝14.05cm.(3)利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值d 4＝L 7－L 3＝14.05cm －6.85cm ＝7.20cm.(4)每增加50g 砝码的弹簧平均伸长量ΔL ，ΔL ＝d 1＋d 2＋d 3＋d 44×4＝6.90＋6.90＋7.00＋7.2016cm ＝1.75cm.(5)根据ΔF ＝k ·ΔL ，又ΔF ＝mg 所以k ＝ΔF ΔL ＝mg ΔL＝0.05×9.80.0175N/m ＝28N/m.【答案】 (1)L 5 L 6(2)6.85(6.84～6.86) 14.05(14.04～14.06) (3)L 7－L 3 7.20(7.18～7.22) (4)d 1＋d 2＋d 3＋d 44×41.75(5)28考点3.控制变量法在探究性实验中的应用【例3】 经过纳米级结构处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质．现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x 与所受拉力F 、长度L 、截面直径D 的关系． (1)测量上述物理量需要的主要器材是____________、____________、____________等． (2)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x 与F 、L 、D 间的关系式：x ＝____________.(若用到比例系数，可用k 表示)5.00 0.080 0.10 0.20 0.40(3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究法是____________(只需写出一种)．(4)若有一根合金丝的长度为20cm ，截面直径为0.200mm ，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为____________N.【解析】 (1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度，用螺旋测微器测量直径．(2)用题目所给的数据分析可知：当力、直径一定时，伸长量与长度成正比；当力、长度一定时，伸长量与直径成反比；当长度、直径一定时，伸长量与力成正比．所以有：x ＝kFLD(取一组数据验证，式中的系数不为零)． (3)研究伸长量x 与拉力F 、长度L 、直径D 的关系时，可以先控制某两个量不变，比如长度、直径不变，再研究伸长量与力的关系，这种法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究法．(4)代入表中数据把式中的k 求出，再代入已知数据，可求得最大拉力．k ＝Dx FL ＝0.040×10－3×0.20×10－2m 50.0×5×10－2N＝3.2×10－8m/N F m ＝DxkL ＝0.200×10－3×L1003.2×10－8×LN ＝62.5N. 【答案】 (1)弹簧测力计 刻度尺 螺旋测微器 (2)kFLD(3)控制变量法 (4)62.51．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指( )巩固训练A．弹簧测力计的弹簧被拉长B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变D．使橡皮条在同一向上伸长到同一位置【解析】合力与分力之间是等效替代关系，所以在实验中的作用效果相同是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置．【答案】 D2．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时，主要步骤是：( )A．在桌上放一块木板，在木板上铺一白纸，用图钉把白纸钉在木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F；E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较F′和F的大小和向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是____________和____________；(2)遗漏的容分别是________________________和________________________．【解析】根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.【答案】(1)C E(2)C中未记下两条细绳的向E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O3．下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是( )A．实验中F的具体数值必须计算出来B．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F—L也是过原点的一条直线C．利用F—x直线可求出k值D．实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律【解析】该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F的具体数值没必要计算出来，A错．通过实验可知F∝x(伸长量)是过坐标原点的一直线，而用L代替x后则F—L图线不过原点，故B错．F—x图线关系显示，就是劲度系数k，故C对．实验中有的数据可能存在较大误差，所以做图时可以舍去，不必连到线上，故D错．【答案】 C4．做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤如下：( )A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0；C．将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重)，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_______________________________________________________.【答案】CBDAEFG课后作业1．下列列出的措施中，有利于提高本实验准确度的是( )A．橡皮条弹性要好，拉到O点时，拉力应适当大些B．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳套和弹簧测力计应贴近且平行于木板面D．拉橡皮条的绳要细，而且稍长一些【解析】拉橡皮条时，橡皮条、细绳套和弹簧测力计应贴近且平行于木板面，可以避免摩擦，细绳套细一些且较长一些，可以更好地确定拉力的向；拉到O点时，拉力适当大些可减小读数误差；F1和F2间夹角应适中，夹角过大会使F1和F2的合力F的大小或向出现较大误差，夹角过小会使F的向出现偏差．【答案】ACD2.如右图所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．以下操作中错误的是( )A．同一次实验过程中，O点位置允变动B．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和向，把橡皮条另一端拉到O点D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力大小【解析】从橡皮条固定点到O点的连线，是合力的作用线向，如果O点变动，那么合力的大小、向都要变化，就不能验证力的平行四边形定则，故A错误；C选项中，因一个弹簧测力计已拉到最大量程，再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时，第一个弹簧测力计可能超过最大量程，造成损坏，或读数不准，故C错误；互成角度的二力合成，是利用平行四边形定则进行合成的，两个分力成任意角度都适用，不必成90°角，故D错误．【答案】ACD3．在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，关于操作步骤先后顺序，下列说确的是( )A．先测量原长，后竖直悬挂B．先竖直悬挂，后测量原长C．先后顺序对实验结果无影响D．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重【解析】如果先测量原长，则在后来竖直悬挂时由于弹簧的自重使得长度发生了变化从而引起了较大的误差，即BD正确．【答案】BD4.(2009·理基)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是( )A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比【解析】图象中的斜率表示劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，B正确C错误；与l轴的截距表示原长，则a的原长比b的短，A错误．由图象知D错误．【答案】 B5．(2010·高考天津卷)在探究求合力的法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的( )A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是( )A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳向的两点要远些【答案】(1)BD (2)BD6．(2011·调研)在做《验证力的平行四边形定则》的实验中，以下说法中正确的是( ) A．用两只弹簧秤拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小B．用两只弹簧秤拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合C．若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F′不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．同一实验过程中，结点O的位置允变动【解析】理论上，细绳之间的夹角是任意的，不需要计算，可以用弹簧秤和量角器测量力的大小和向，A错误；前后两次结点的位置相同，力的作用效果才相同，B正确，D错误；由于测量和作图存在误差，F′和F的向不一定重合，实验可以证明，在误差允的围，平行四边形定则总是成立的，C错误．【答案】 B7．有同学利用如图所示的装置来“验证力的平行四边形定则”，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T OA、T OB和T OC，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是____________．( )A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( )A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三根绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为下图中____________是正确的．(填“甲”或“乙”)【解析】(1)A组中N1＝N2＝2时，只有当两力同向时，其合力才为4，显然是无法完成实验的，其余的三组均可以满足三力平衡．(2)三力的大小可以直接用钩码的个数代替，故无需测出其质量，故只要记下结点O的位置及三力的向即可．(3)F3显然应该是竖直向下的，根据F1、F2所作出的平行四边形的对角线因为误差的原因不一定格地竖直向上和F3平衡．【答案】(1)BCD (2)A (3)甲8．(2011·)某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k.当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时，测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度)，列表记录如下：实验次数iF i (N) L i (cm) 10.49 60.20 20.98 61.60 31.47 63.05 41.96 64.65 52.45 66.10 62.94 67.55因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组，所以小组一成员用逐差法处理数据，具体如下：将表中第三列相邻的两项求差，得出弹簧伸长量ΔL ＝L i －L i －1每个ΔL 都是与相同的拉力ΔF ＝0.49N 相对应的伸长量，求出ΔL 的平均值ΔL ＝(L 2－L 1)＋(L 3－L 2)＋……＋(L 6－L 5)5＝L 6－L 15＝67.55－60.205cm ＝1.47cm ，故弹簧的劲度系数为k ＝ΔF ΔL ＝0.49N 1.47cm＝0.333N/cm. (1)该成员在实验数据处理中存在的问题是：________________________________；(2)请你用逐差法处理表格中的数据，尽量精确计算出弹簧的劲度系数k ＝________N/cm(结果保留三位有效数字)．【解析】 (1)见答案(2)由逐差法得，ΔL ＝(L 4＋L 5＋L 6)－(L 1＋L 2＋L 3)9＝1.494cm ，故弹簧的劲度系数为k ＝ΔF ΔL＝0.328N/cm.【答案】 (1)只利用了L 1和L 6两个数据，导致ΔL 误差较大(或未利用L 2、L 3、L 4、L 5，导致ΔL 误差较大) (2)0.3289．为了探求弹力F 和弹簧伸长量x 的关系，某同学选了A 、B 两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是________________．弹簧B 的劲度系数为________．若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧________(填“A ”或“B ”)．【解析】 在弹性限度弹簧的弹力和伸长量成正比，图象后半部分不成正比，说明超过了弹簧的弹性限度；由图象可知，k ＝F x＝100N/m ；精确度高，说明受较小的力就能读出对应的形变量，因此选A.【答案】 (1)见解析 (2)100N/m (3)A10．(2010·市质检)几个同学合作用如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”，他们先读出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度(图中标尺等分刻度只是示意图)，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，依次读出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下(弹簧弹力始终未超过弹性限度，重力加速度g ＝9.8m/s 2)：砝码质量m /g0 50 100 150 200 250 标尺刻度x /10－2m 6.00 8.02 10.00 13.12 14.10 15.92m 的关系曲线．(2)概括作出的关系曲线，可以求得这种规格弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留三位有效数字)(3)从装置示意图可看出，弹簧不挂砝码时，刻度尺的“0”刻度与弹簧的上端没有对齐，这对准确测出劲度系数是否有影响？________(填“有影响”或“无影响”)．【解析】 (1)根据表格中的数据，利用描点作图法作出图象，因13.12×10－2m 的点偏离直线太远应舍去．(2)根据第(1)问所得图象，结合克定律可知，求出图象的斜率的倒数，就是弹簧的劲度系数k ＝(m 2－m 1)g (x 2－x 1)，做题时要注意单位的换算．(3)求弹簧的劲度系数时，需要用到的是弹簧长度的差值，与刻度尺的“0”刻度和弹簧的上端有没有对齐无关，对实验。