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知识点9：探究弹簧弹力与形变量的关系
考点一：教材原型实验
【知识思维方法技巧】
【典例1 基础题】一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：
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（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F－x 图象，其中F 为弹簧弹
力，x 为弹簧长度.请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝____________ cm，弹簧的
劲度系数k＝____________ N/m.该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示
数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝____________ cm.
（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a 和b，得到弹力与弹簧长度的关系图象如图丙所示.
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
【典例1 基础题对应练习】如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标
尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确
对齐的装置，简化为图中的指针。
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指
针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次
使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________ cm。当地的重力加速
度大小为9.80 m/s2 ，此弹簧的劲度系数为________ N/m( 保留3 位有效数字) 。
考点二：实验器材的改进
【知识思维方法技巧】
（1）弹力的获得：弹簧竖直悬挂，重物的重力作为弹簧的拉力，存在弹簧自重的影响→弹
簧水平使用，重物的重力作为弹簧的拉力，消除了弹簧自重的影响。
将弹簧水平放置或穿过一根水平光滑的直杆，在水平方向做实验．消除了弹簧自重的影响．
（2）图像的获得：利用计算机及传感器技术，将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，
传感器与计算机相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，直接得出F－x 图像.
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题型一：应用不同方式获得弹力进行探究弹簧弹力与形变量的关系
类型一：应用重物的重力进行探究
类型二：应用力传感器进行探究
题型二：应用测距仪获得形变量进行探究弹簧弹力与形变量的关系
【典例2 基础题】某同学用图甲所示装置探究弹力和弹簧伸长的关系。弹簧的上端固定在
铁架台支架上，弹簧的下端固定一水平纸片(弹簧和纸片重力均忽略不计)，激光测距仪可
测量地面至水平纸片的竖直距离h。
甲 乙
（1）该同学在弹簧下端逐一增挂钩码，每增挂一个钩码，待弹簧_____________时，记录
所挂钩码的重力和对应的h；
（2）根据实验记录数据作出h 随弹簧弹力F 变化的图线如图乙所示，可得未挂钩码时水平
纸片到地面的竖直距离h0＝_____________cm，弹簧的劲度系数k＝___________ N/m（结
果都保留到小数点后1 位）。
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