材料 | S/m2 | n | r/m | A/(N•m-1) |
銅 | 3×10-6 | 100 | 1×10-2 | 90 |
鋼 | 3×10-6 | 100 | 1×10-2 | 180 |
銅 | 6×10-6 | 100 | 1×10-2 | 360 |
鋼 | 3×10-6 | 200 | 1×10-2 | 90 |
銅 | 6×10-6 | 100 | 2×10-2 | 45 |
分析 (1)實驗中主要有四個變量,分別為材料、橫截面積、彈簧匝數(shù)和彈簧的半徑,根據(jù)控制變量法的要求,分別比較第2、4行數(shù)據(jù),3、5行數(shù)據(jù),4、6行數(shù)據(jù),可分析出橫截面積、彈簧匝數(shù)和彈簧的半徑與A的關(guān)系,最終歸納出表達式,再利用表達式可計算出鋼的k值,這種方法叫做等價變換法;
(2)通過剛性系數(shù)的表達式,可以看出,在其他條件相同時,彈簧的匝數(shù)越多,其剛性系數(shù)越小,因此,b是符合題意的;
(3)利用歸納得出的公式,將數(shù)據(jù)代入進行計算可得出彈簧的半徑.
解答 解:(1)根據(jù)控制變量法的要求,比較第2、4行數(shù)據(jù)可得,橫截面積S之比的平方,等于剛性系數(shù)A之比;比較第3、5行數(shù)據(jù)可得,彈簧的匝數(shù)n擴大一倍,剛性系數(shù)A減小一半;比較第4、6行數(shù)據(jù)可得,彈簧的半徑r之比的立方,等于剛性系數(shù)A之比.綜合以上分析可得,A=k•$\frac{{S}^{2}}{n{r}^{3}}$;
選擇第3行數(shù)據(jù)代入公式A=k•$\frac{{S}^{2}}{n{r}^{3}}$得,180N/m=k•$\frac{(3×1{0}^{-6}{m}^{2})^{2}}{100×(1×1{0}^{-2}{m}^{2})3}$,解得k=2×109N/m2;
將數(shù)據(jù)變在公式,這種方法叫做等價變換法.
(2)觀察圖象可知,a為成正比圖象,b是A隨彈簧匝數(shù)n的增加而減小,故圖象b與研究的數(shù)據(jù)結(jié)果相符;
(3)由剛性系數(shù)的公式變形得,r=$\root{3}{\frac{K{S}^{2}}{An}}$=$\root{3}{\frac{2×1{0}^{9}N/{m}^{2}}{100N/m×60}}$,解得,r=3×10-2m.
故答案為:(1)$\frac{{S}^{2}}{n{r}^{3}}$;2×109N/m2;(2)b;(3)3×10-2.
點評 本實驗中的變量比較多,在分析數(shù)據(jù)時,必須在保證其他變量不變的情況下,依次分析其中的一個變量與剛性系數(shù)之間的關(guān)系,最終綜合成公式的形式,這種歸納研究的方法稱為等價變換;有了剛性系數(shù)的公式,剩余的問題基本要從公式入手進行分析和計算.
科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
次數(shù) | R/Ω | I/A |
1 | ||
2 | 10 | 0.2 |
3 | 15 | 0.1 |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 養(yǎng)成人走燈滅的習(xí)慣 | B. | 郊游時將玻璃瓶隨手丟在草叢中 | ||
C. | 夏天用空調(diào)時把溫度調(diào)旳很低 | D. | 晚上十點后仍在裝修房子 |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:多選題
A. |
| |||||||||||||||||||
B. |
| |||||||||||||||||||
C. |
| |||||||||||||||||||
D. |
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
序號 | 液體 | 深度h(mm) | 壓強計 | |
橡皮膜方向 | 液面高度差(mm) | |||
1 | 水 | 20.0 | 朝上 | 18.5 |
2 | 朝下 | 18.5 | ||
3 | 朝左 | 18.5 | ||
4 | 朝右 | 18.5 | ||
5 | 40.0 | 朝上 | 36.8 | |
6 | 60.0 | 朝上 | 54.6 | |
7 | 酒精 | 60.0 | 朝上 | 43.5 |
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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