Question

（1）如圖所示為某同學“探究彈簧彈力跟伸長的關系”的實驗裝置圖，所用鉤碼的重力相當于對彈簧提供了向右的恒定的拉力．

（Ⅰ）實驗的步驟如下：
①把細繩和彈簧的小環結好，讓細繩跨過定滑輪，并結好細繩套．
②從刻度尺上讀出彈簧左側結點到小環結點的距離（即原長）．
③在細繩套上掛上1個已知質量的鉤碼，待

 

到穩定時，從刻度尺上讀出彈簧的長度，再計算此時的伸長量，和鉤碼的質量一并填入列表．
④換上2個、3個、4個、5個鉤碼掛上細繩套；重復③的步驟，得到五組數據．
⑤以彈力（鉤碼質量換算過來）為縱坐標，以

 

為橫坐標，根據所測數據在坐標紙上描點，作出一條平滑的直線，歸納出實驗的結論．
（Ⅱ）如圖是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線，由此可彈得到結論：彈力F與彈簧伸長量x為

 

關系．圖線不過原點的原因是由于

 

．
（2）在測定一節干電池的電動勢和內電阻的實驗中，實物擺放的位置如圖所示．
①請用筆畫線代替導線將實物圖中未完成的3條連接線連接好．
②根據所連的圖說明在開關S閉合之前，滑動變阻器的觸頭P應放

 

端．
③如果把干電池換成內阻約幾千歐姆的水果電池，按上面連接的電路進行實驗測量，則電壓表的

 

引起的誤差將大大增加，這時必須把電壓表改為并聯在

 

上才能減小誤差．

Answer 1

分析：（1）、本題是用圖象法探究彈簧彈力與彈簧伸長量的關系，可以用平衡法寫出有關彈力的表達式，再分析彈力大小與彈簧伸長量的關系，畫出圖象，若是線性關系，就說明彈力大小可能與彈簧伸長量成正比．（2）、使用伏安法測定電源電動勢和內阻時應注意：變阻器應用限流式；閉合電鍵前將變阻器打到阻值最大值處；若電源內電阻很大，注意選擇電流表內接法（相對電源來說）．

解答：解（1）（Ⅰ）③、用隔離法：先對勾碼，應滿足

F

T

=mg，再對彈簧和右端繩整體分析，應滿足F+f=

F

T

，其中，

F

T

是繩對勾碼的拉力大小，f是彈簧受到的摩擦力與繩受滑輪阻力的合力，F是彈簧的彈力，顯然，只有彈簧伸長穩定后才能滿足以上方程．
故答案為彈簧伸長．
⑤因本實驗是探究彈簧彈力與伸長量的關系，因此，以彈力為縱坐標，以彈簧伸長量為橫坐標畫圖象．
故答案為彈簧的伸長量．
（Ⅱ）、因畫出的F-x圖象是一條傾斜直線，可知F與x是線性關系，線性，彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的．
由上式F+f=

F

T

知當F=0即x=0時f=

F

T

=mg，因此，圖象不過原點．
故答案為線性，彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的．
（2）①、實物連接圖如圖
②、做電學實驗前，應讓整個電路電阻達到最大以保護電表，由圖知應將滑動觸頭P放到最右端（或B端），
故答案為最右端（或B端）．
③、如果把干電池換成內阻約幾千歐姆的水果電池，按上面連接的電路進行實驗測量，則電壓表的分流引起的誤差將大大增加，這時必須把電壓表改為并聯在滑動變阻器上才能減小誤差．
故答案為分流，滑動變阻器．

點評：胡克定律為F=Kx，其中x為彈簧的形變長度，設計實驗時應根據平衡條件來完成；對伏安法測電動勢和內電阻實驗，要先判定電路表的內外接法，可類比伏安法測電阻的選擇方法：若

R   V

R   x

＞

R   x

R   A

應選外接法，若

R   x

R   A

＞

R   V

R   x

應選內接法，本題可以將內電阻r當成

R

x

，則滿足

r

R   A

＞

R   V

r

，故應選內接法．