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关键字: | 时间:2025-11-06 02:02 | 人浏览

【答案】归纳式探究-研究弹簧的刚性系数:我们知道,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度就越大.但是,用同样大小的力去拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明弹簧有“软”、“硬”之

问题描述:

归纳式探究-研究弹簧的刚性系数:我们知道,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度就越大.但是,用同样大小的力去拉两只不同的弹簧,伸长的长度不同,这说明弹簧有“软”、“硬”之分,容易被拉伸的弹簧比较软,反之比较硬.弹簧的软硬用它的刚性系数来表示.刚性系数越大,弹簧越硬.
为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关,通过有关实验探究,取得数据如下(其中:S为制造弹簧的金属丝的横截面积,n为弹簧的匝数,r为弹簧的半径,A为弹簧的刚性系数):
材料 s/m2 n r/m A/(N•m-1
3×10-6 100 1×10-2 90
3×10-6 100 1×10-2 180
6×10-6 100 1×10-2 360
3×10-6 100 1×10-2 90
6×10-6 100 2×10-2 45
(1)A=k___,其中k与制造弹簧的材料有关,材料不同,k值一般不同.
(2)用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧,则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线___表示.
(3)用横截面积为9×10-6m2的铜丝制成一个30匝、刚性系数为100N/m的弹簧,则该弹簧的半径为___m.(k=2×109N/m2


最佳答案:

(1)根据控制变量法的要求,比较第2、4行数据可得,横截面积S之比的平方,等于刚性系数A之比;比较第3、5行数据可得,弹簧的匝数n扩大一倍,刚性系数A减小一半;比较第4、6行数据可得,弹簧的半径r之比的立方,等于刚性系数A之比.综合以上分析可得,A=k•

S2
nr3

(2)观察图象可知,a为成正比图象,b是A随弹簧匝数n的增加而减小,故图象b与研究的数据结果相符;
(3)由刚性系数的公式变形得,r=3
KS2
An
,代入数据解得,r=3×10-2m.
故答案为:(1)
S2
nr3
;(2)b;(3)3×10-2.

答案有错

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