实验题147测量弹簧的劲度系数k

某班级同学练习测量弹簧的劲度系数k:
(1)A同学先在水平面上用刻度尺测得弹簧原长为x0,然后将弹簧竖直悬挂在铁架台上,逐个挂上相同的钩码,如图甲所示.则根据对应钩码的拉力F,测出相应的弹簧总长x.该同学以F为纵坐标,Δx=x-x0为横坐标在方格纸上作出了图线,如图乙所示,请你根据此图线求出该弹簧的劲度系数k=________ N/m,图线不过坐标原点的原因是_______________________________.
(2)有B、C两位同学,都先测出各自弹簧的原长,竖直悬挂弹簧时的装置却不一样,分别如图丙、丁所示,并且都以指针所指刻度值记为弹簧总长,作图方法与A同学一样,A同学认为他们的安装方法对k的测量有影响.请你评价:B同学的安装方法导致k的测量值______;C同学的安装方法导致k的测量值________.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】(1)200, 弹簧自身有重力
【解析】(1)由题图乙可知k=3/(1.5×10-2)=200 N/m,图线不过坐标原点的原因是弹簧自身有重力,当弹簧竖直悬挂起来时,由于弹簧的自重,弹簧已经有一定的形变.
(2)只要安装方法不影响斜率,就不影响k,即指针示数的变化能反映弹簧的形变量即可,经分析,B同学的安装方法不影响弹簧伸长量的测量,而C同学的安装方法则漏测最下面一小段弹簧的形变量,会导致测得的弹簧伸长量偏小,而导致k偏大.