同學(xué)們在學(xué)完彈簧測力計(jì)的相關(guān)知識后,自制了一個“橡皮筋測力計(jì)”,將橡皮筋不掛重物時下端對應(yīng)位置標(biāo)為零刻度線:掛1N重物時,下端對應(yīng)位置標(biāo)為1N;將這段距離等分為20格,每格表示0.05N。用此測力計(jì)測量物體重力時,發(fā)現(xiàn)測量值不準(zhǔn)確。為了弄清其中的原因,同學(xué)們探究了橡皮筋的伸長與受到外力的關(guān)系。他們利用規(guī)格為0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,不掛重物時,使橡皮筋下端與刻度尺的零刻度線對齊:掛不同重物時,橡皮筋下端對應(yīng)不同的刻度值,作出標(biāo)記,如圖所示。同學(xué)們在橡皮筋下依次掛上個數(shù)不等的螺母,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。
試驗(yàn)次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
螺母個數(shù)n/個 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
螺母總重G/N |
0 |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
0.50 |
0.55 |
刻度尺讀數(shù)L/mm |
0 |
5.0 |
11.0 |
20.0 |
30.0 |
45.0 |
60.0 |
75.0 |
90.0 |
110.0 |
133.0 |
158.0 |
(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初步得出:橡皮筋下所掛重物越重,橡皮筋的伸長越
長
長
。
(2)進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):每增加1個螺母時,刻度尺讀數(shù)的變化量總體上是不同的,但中間有部分讀數(shù)的變化量是相同的,若靜止時橡皮筋下端對應(yīng)刻度尺的70.0mm處,推測橡皮筋下所掛的物體重約為
0.33
0.33
N(結(jié)果保留兩位小數(shù));若掛另一重物,靜止時橡皮筋下端對應(yīng)刻度尺的15.0mm處,此時
不能
不能
(選填“能”或“不能”)確定此物體的重。
(3)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用此橡皮筋重新制作一個刻度均勻的測力計(jì),橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不變。制作此測力計(jì)依據(jù)的原理是
在橡皮筋的彈性限度內(nèi),橡皮筋的伸長量與所受到的拉力成正比
在橡皮筋的彈性限度內(nèi),橡皮筋的伸長量與所受到的拉力成正比
;若使測力計(jì)的量程最大,零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度尺的
30.0
30.0
mm刻度處,此測力計(jì)的最大量程為
0~0.2N
0~0.2N
。
(4)同學(xué)們更換不同的橡皮筋進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)其它橡皮筋的特點(diǎn)均與此相似,他們由此總結(jié)出,若要用橡皮筋制作測力計(jì),受橡皮筋材料影響,刻度均勻部分可測量范圍
小
小
,整體上測量不準(zhǔn)確,所以橡皮筋不適合做測力計(jì)。