Question

Ⅰ：
在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧，為測量橡皮繩的勁度系數(shù)，他們在橡皮繩下端面依次逐個(gè)掛下鉤碼（每個(gè)鉤友的質(zhì)量均為m=0.1kg，取g=10m/s²），并記錄繩下端的坐標(biāo)X_加i（下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個(gè)數(shù)）．然后逐個(gè)拿下鉤碼，同樣記錄繩下端面的坐標(biāo)X_減i，繩下端坐標(biāo)的平均值X_i=（X_加i+X_減i）/2的數(shù)據(jù)如下表：

掛在橡皮繩下端的鉤碼個(gè)	橡皮繩下端的坐標(biāo)（Xi/mm）
	甲	乙
1	216.5	216.5
2	246.7	232.0
3	284.0	246.5
4	335.0	264.2
5	394.5	281.3
6	462.0	301.0

（1）同一橡皮繩的X_加i______ X_減i（大于或小于）；
（2）______ 同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求（甲或乙）；
（3）選擇一組數(shù)據(jù)用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數(shù)k（N/m）；
（4）為了更好的測量勁度系數(shù)，在選用鉤碼時(shí)需考慮的因素有哪些？
Ⅱ：
在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測得電流-電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：

電流I/mA	2.7	5.4	12.4	19.5	27.8	36.4	47.1	56.1	69.6	81.7	93.2
電壓U/V	0.04	0.08	0.21	0.54	1.30	2.20	3.52	4.77	6.90	9.12	11.46

（1）用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；
（2）為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示：請指出圖線的特征，并解釋形成的原因．

Answer 1

【答案】分析：I、（1）鉤碼數(shù)增至某值時(shí)橡皮筋的伸長量比減至同一數(shù)值時(shí)小一些．這是由于實(shí)驗(yàn)中加掛鉤碼過多，拉力過大，橡皮筋的伸長超過了彈性限度，減掛鉤碼時(shí)彈性尚未恢復(fù)；
（2）根據(jù)所提供數(shù)據(jù)判斷每增加一個(gè)鉤碼形變量是否相同，差別大的不準(zhǔn)確；
（3）根據(jù)描點(diǎn)法可以得出圖象，圖象的斜率表示勁度系數(shù)的大��；
（4）盡可能使伸長量在彈性范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長量，以減小長度測量誤差．
II、（1）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法可以描繪電壓隨電流的變化曲線；
（2）隨著電壓、電流的增大，燈絲的溫度升高，這樣會對燈絲的電阻率產(chǎn)生影響，因此曲線會出現(xiàn)變化．
解答：解析：I：（1）同一橡皮繩的X_加＜X_減．由于實(shí)驗(yàn)中加掛鉤碼過多，拉力過大，橡皮筋的伸長超過了彈性限度，減掛鉤碼時(shí)彈性尚未恢復(fù)．
故答案為：小于．
（2）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)可知，即同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每增加一個(gè)鉤碼，橡皮筋的形變量差距很大，這說明甲同學(xué)的數(shù)據(jù)中只有前幾個(gè)數(shù)據(jù)可認(rèn)為在彈性范圍內(nèi)，故乙同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實(shí)驗(yàn)要求．
故答案為：乙．
（3）根據(jù)甲乙同學(xué)所得數(shù)據(jù)得掛在橡皮繩下端的個(gè)數(shù)與橡皮筋該變量之間的關(guān)系如下表所示：

掛在橡皮繩下端的 鉤碼個(gè)數(shù)	改變量（Xi-X1）/mm
	甲	乙
1
2	30.2	15.5
3	67.5	30.0
4	118.5	47.7
5	178.0	64.8
6	345.5	84.5

由上表利用描點(diǎn)法作圖得：

根據(jù)胡克定律F=k△x可知在F-△x圖象中，圖象的斜率表示勁度系數(shù)的大小，由圖k_乙=57～70N/m．
答：該橡皮繩的勁度系數(shù)k57～70N/m．
（4）盡可能使伸長量在彈性范圍內(nèi)，同時(shí)有足夠大的伸長量，以減小長度測量誤差．
Ⅱ：（1）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法可以描繪電壓隨電流的變化曲線如下所示：

（2）根據(jù)（1）中圖線可知：電阻隨電流增大，存在三個(gè)區(qū)間，電阻隨電流的變化快慢不同．
第一區(qū)間電流很小時(shí)，電阻變化不大；第二區(qū)間燈絲溫度升高快，電阻增大快；第三區(qū)間部分電能轉(zhuǎn)化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢．
點(diǎn)評：本題考查了一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，不論什么實(shí)驗(yàn)解答的基本思路是明確實(shí)驗(yàn)原理，然后利用所學(xué)基本物理知識解答．