高一物理必修1 胡克定律 课件
- 格式:ppt
- 大小:752.50 KB
- 文档页数:11
形变与应力 胡克定律若物体所受外力撤消后,在外力作用下所发生的形变和体积的变化能够消失,则这种形变叫弹性形变,这种物体叫弹性体。
“弹性体”是一种理想模型。
弹性体最基本的形变是拉伸压缩形变和剪切形变,扭转形变和弯曲形变可以看作拉伸压缩形变和剪切形变组成的。
1、弹性体的拉伸压缩形变在弹性体被拉伸或压缩时,作用在弹性体某一横截面积的内力在垂直该面积方向上的分量n F 与横截面积S 的比值,称为该横截面积上的正应力。
即S F n =σ 国际单位制中,正应力的单位为N /m 2,称为“帕斯卡”,国际符号为“Pa ”。
弹性体在外力作用下发生拉伸或压缩形变时,沿外力方向的形变量l ∆(绝对形变)与原长l 的比值,称为线应变。
即ll ∆=ε。
2、胡克定律1678年,胡克(R .Hooke 1635-1703)从实验中总结出,对于有拉伸或压缩形变的弹性体,当应变较小时,应变与应力成正比,即:εσY =称为胡克定律。
比例系数Y 称为杨氏模量,是描写材料本身弹性的物理量,反映了材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力。
3、剪切形变当弹性体受到力偶作用使物体两个平行截面间发生相对平行移动时,这种形变叫做剪切形变。
力偶对应的力在平行截面方向的分量大小F 与该截面积S 的比值,称为剪应力,即SF =τ 如图所示,两个平行截面相对滑移距离b b '与两截面之间的距离ab 的比值,称为剪切应变,即abb b '=ψtan在形变很小时,ψψ=tan ,则ab b b '=ψ。
4、剪切形变的胡克定律实验结果表明,剪切应变在一定限度内,剪切应力与剪切应变成正比,即ψτN =这就是剪切形变的胡克定律。
式中N 称为剪切模量。
反映了材料对于剪切变形的抵抗能力。
(5)圆柱体的扭转 圆柱体两端受到一对大小相等、方向相反的力偶矩时,将发生扭转形变。
在微小扭转形变下,圆柱体的各横截面间距不变,即圆柱体不伸长或缩短;各横截面上的半径仍保持为直线,但发生相对转动。
高中物理:胡克定律【知识点的认识】1.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的力叫弹力.(2)弹力的产生条件:①弹力的产生条件是两个物体直接接触,②并发生弹性形变.(3)弹力的方向:力垂直于两物体的接触面.①支撑面的弹力:支持力的方向总是垂直于支撑面,指向被支持的物体;压力总是垂直于支撑面指向被压的物体.点与面接触时弹力的方向:过接触点垂直于接触面.球与面接触时弹力的方向:在接触点与球心的连线上.球与球相接触的弹力方向:垂直于过接触点的公切面.②弹簧两端的弹力方向:与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向.其弹力可为拉力,可为压力.③轻绳对物体的弹力方向:沿绳指向绳收缩的方向,即只为拉力.2.胡克定律弹簧受到外力作用发生弹性形变,从而产生弹力.在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.即F=kx,其中,劲度系数k的意义是弹簧每伸长(或缩短)单位长度产生的弹力,其单位为N/m.它的大小由制作弹簧的材料、弹簧的长短和弹簧丝的粗细决定.x则是指形变量,应为形变(包括拉伸形变和压缩形变)后弹簧的长度与弹簧原长的差值.注意:胡克定律在弹簧的弹性限度内适用.3.胡克定律的应用(1)胡克定律推论在弹性限度内,由F=kx,得F1=kx1,F2=kx2,即F2﹣F1=k(x2﹣x1),即:△F=k△x 即:弹簧弹力的变化量与弹簧形变量的变化量(即长度的变化量)成正比.(2)确定弹簧状态对于弹簧问题首先应明确弹簧处于“拉伸”、“压缩”还是“原长”状态,并且确定形变量的大小,从而确定弹簧弹力的方向和大小.如果只告诉弹簧弹力的大小,必须全面分析问题,可能是拉伸产生的,也可能是压缩产生的,通常有两个解.(3)利用胡克定律的推论确定弹簧的长度变化和物体位移的关系如果涉及弹簧由拉伸(压缩)形变到压缩(拉伸)形变的转化,运用胡克定律的推论△F=k△x可直接求出弹簧长度的改变量△x的大小,从而确定物体的位移,再由运动学公式和动力学公式求相关量.【命题方向】(1)第一类常考题型是考查胡克定律:一个弹簧挂30N的重物时,弹簧伸长1.2cm,若改挂100N的重物时,弹簧总长为20cm,则弹簧的原长为()A.12cm B.14cm C.15cm D.16cm分析:根据胡克定律两次列式后联立求解即可.解:一个弹簧挂30N的重物时,弹簧伸长1.2cm,根据胡克定律,有:F1=kx1;若改挂100N的重物时,根据胡克定律,有:F2=kx2;联立解得:k=;x2=;故弹簧的原长为:x0=x﹣x2=20cm﹣4cm=16cm;故选D.点评:本题关键是根据胡克定律列式后联立求解,要记住胡克定律公式中F=k•△x的△x 为行变量.(2)第二类常考题型是考查胡克定律与其他知识点的结合:如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一个质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了l,今向下拉盘,使弹簧再伸长△l后停止,然后松手,设弹簧总处在弹性限度内,则刚松手时盘对物体的支持力等于()A. B. C. D.分析:根据胡克定律求出刚松手时手的拉力,确定盘和物体所受的合力,根据牛顿第二定律求出刚松手时,整体的加速度.再隔离物体研究,用牛顿第二定律求解盘对物体的支持力.解:当盘静止时,由胡克定律得(m+m0)g=kl ①设使弹簧再伸长△l时手的拉力大小为F再由胡克定律得F=k△l ②由①②联立得F=刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化,则以盘和物体整体为研究对象,所受合力大小等于F,方向竖直向上.设刚松手时,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得a==对物体研究:F N﹣mg=ma解得F N=(1+)mg故选A.点评:点评:本题考查应用牛顿第二定律分析和解决瞬时问题的能力,这类问题往往先分析平衡状态时物体的受力情况,再分析非平衡状态时物体的受力情况,根据牛顿第二定律求解瞬时加速度.【解题方法点拨】这部分知识难度中等、也有难题,在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现,选择、填空、计算等等出题形式多种多样,在高考中不会以综合题的形式考查的,但是会做为题目的一个隐含条件考查.弹力的有无及方向判断比较复杂,因此在确定其大小和方向时,不能想当然,应根据具体的条件或计算来确定.。
弹力与胡克定律知识集结知识元弹力知识讲解1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变.有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状.这个限度叫做弹性限度2.弹力定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力3.弹力的方向:弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.常见弹力方向:弹力弹力方向点与点垂直于切面,指向受力物体点与面垂直于接触面,指向受力物体面与面垂直于接触面,指向受力物体轻绳沿绳方向,指向绳收缩方向弹力绳沿绳方向,指向绳收缩方向弹簧沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向带转轴轻杆杆的弹力一定沿杆方向固定轻杆杆的弹力可沿杆也可不沿杆以下是几种特殊情况弹力的方向:(1)绳子打结:打结点将绳子分为两段,弹力方向分别由打结点指向两段绳子收缩的方向(2)绳子套滑轮:滑轮两侧的绳子弹力大小相等,方向都沿绳子方向(3)两个杆受力:假设用绳替换A B,装置状态不变,说明A B杆对B的作用力是拉力;假设用绳替换CB,装置状态改变,说明CB杆对B的作用是支持力.例题精讲弹力例1.关于弹力,下列说法中错误的是(A.相互接触的物体之间一定能产生弹力B.圆珠笔中的弹簧起复位作C.压力是物体对支持面的弹力,方向总是垂直于支持面且指向支持D.地面受到了向下的弹力,是因为木箱发生了弹性形变;木箱受到向上的弹力,是因为地面也发生了弹性形变例2.在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向.a、b间一定有弹力的是()A.B.C.D.例3.如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平.下列说法正确的是()A.杆对细线的弹力方向为水平向右B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左C.杆受到地面的弹力是由杆的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方胡克定律知识讲解胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.公式:F=kx公式中的k称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.胡克定律仅适用于在弹性限度内弹簧的拉升或压缩形变.由于发生形变的物体想要恢复原状而对与它接触的物体产生弹力,弹力的方向与形变方向相反.弹力的方向与接触面垂直,其其它因素无关.例题精讲胡克定律例1.如图所示,置于水平桌面上的弹簧秤,左端通过细线与固定木板相连,右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块,则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为()A.0,0 B.0,4.0NC.4.0N,0 D.4.0N,4.0N例2.如图所示,轻质弹黄的两端各受20N拉力处于静止状态,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内),下列说法中正确的是()A.弹簧所受的合力为零B.弹簧的弹力为40NC.该弹簧的劲度系数为400N/mD.弹簧的劲度系数随拉力的增大而增大例3.探究弹力和弹簧伸长的关系时,作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.则()A.该弹簧的原长为10mB.该弹簧的劲度系数为0.25N/mC.在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时,弹簧的长度为18cmD.在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时,弹簧的形变量为8cm实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系知识讲解一、实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系,学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.二、实验原理弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关,沿弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的,用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.三、实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸.四、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长.2.如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力,填写在记录表格里.1234567 F/NL/cmx/cm3.改变所挂钩码的质量,重复前面的实验过程多次.4.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.5.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.6.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.五、注意事项:1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸而超出它的弹性限度,要注意观察,适可而止.2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点的间距尽可能大,这样作出的图线更精确.3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差.4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧.5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.六、误差分析1.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.2.画图时描点及连线不准确带来误差.例题精讲实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系例1.如图所示G A=100N,G B=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,物体A静止在地面上,则()A.物体A对地面的压力为60N B.物体A对地面的压力为100NC.弹簧的伸长量为8cm D.弹簧的伸长量为20cm例2.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm例3.利用弹簧可以测量物体的重力.将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上.弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端,如图所示.待物体静止时测得弹簧的长度为x1,测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为()A.kx0B.kx1C.k(x1-x0)D.k(x1+x0)当堂练习单选题A.动力B.阻力C.摩擦力D.压力A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,这个力就不存在D.不接触的物体间也可以产生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在关于物体的重心,下列说法中不正确的是()A.质量一定的物体,其重心位置不仅与形状有关,还与质量分布情况有关B.质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上C.有规则几何形状的物体,其重心不一定在几何中心位置D.重心是物体各个部分所受重力的合力的等效作用点,重心不一定在物体上练习4.在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码,弹簧伸长了4cm,如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码(弹簧始终发生弹性形变),弹簧的伸长量为()A.4cm B.6cm C.8cm D.16cm练习5.如图所示,轻质弹簧相连接的物体A、B置于光滑有挡板的30°斜面上,弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m1和m2,两物体都处于静止状态.现用力拉A使其沿斜面缓慢向上运动,直到物块B刚要离开挡板,在此过程中,A物体移动的距离为()A.B.C.D.练习6.下列说法中不正确的是()A.受到摩擦力作用的物体,一定也受到弹力B.摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同,也可能相反C.静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反如图所示,弹簧秤一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,当用力加速抽出长木板B的过程中,观察到弹簧秤的示数为3.0N,若匀速抽出木板B,弹簧秤的示数大小()A.一定大于3.0N B.一定小于3.0NC.一定等于3.0N D.一定为零练习8.如图所示,皮带运输机把货物运到高处,货物在皮带上没有滑动,则货物受到的摩擦力()A.是滑动摩擦力,方向沿皮带向下B.是滑动摩擦力,方向沿皮带向上C.是静摩擦力,方向沿皮带向下D.是静摩擦力,方向沿皮带向上多选题练习1.如图所示,置于水平桌面上的弹簧秤,左端通过细线与固定木板相连,右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块,则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为()A.0,0 B.0,4.0NC.4.0N,0 D.4.0N,4.0N练习2.如图所示G A=100N,G B=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,物体A 静止在地面上,则()A.物体A对地面的压力为60N B.物体A对地面的压力为100N C.弹簧的伸长量为8cm D.弹簧的伸长量为20cm练习3.图中a、b、c为三物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于静止状态()A.可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B.可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.可能N处于不伸不缩状态而M处于压缩状态填空题练习1.某同学利用如图1所示的装置探究弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系.在实验过程中,弹簧的形变始终在弹性限度内.如图2所示,该同学在坐标纸上以x为横轴、F为纵轴建立坐标系,并在图中标出了与测量数据对应的坐标点.(1)请描绘出F-x图线;(2)由图象可知,弹簧的劲度系数k=________N/m.练习2.某学习小组利用如图1所示的装置做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验.实验中,先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端,稳定后测出相应的弹簧总长度,将数据填在表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)(1)上表记录数据中有一组数据在测量或记录时有错误,它是第______组数据.(2)根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内(保留3位有效数字).(3)在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的关系图线.(4)根据图线求得该弹簧的劲度k=__________N/m.(保留2位有效数字)(5)若考虑弹簧自重对第一组数据的影响,弹簧劲度系数k的实验值________真实值.(填“大于”、“小于”或“等于”)练习3.某同学探究“弹力与弹簧伸长量的关系”的步骤如下:A.将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧;B.弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度计为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次L1至L6,数据如下表:C.根据数据计录表格作出如下的图线,纵轴是砝码的质量m,横轴是弹簧长度与L x的差值x.回答如下问题:(1)表中有一个数值记录不规范,代表符号为________.(2)由图可知弹簧的劲度系数为__________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g (结果均保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).练习4.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2…;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.测量记录表:(1)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据如图将这两个测量值填入记录表中.(2)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm,d4=L7-L3还没有算出.根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L=_______.(3)计算弹簧的劲度系数k=________N/m.(g取9.8m/s2)练习5.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在________(选填“水平”或“竖直”)方向.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由图线可得弹簧的原长x0=______cm,劲度系数k=________N/m,他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧伸长的长度△x=______cm.练习6.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,将弹簧测力计竖直悬挂,待弹簧测力计静止时,长度计为L0,弹簧测力计下方挂上砝码时,长度记为L x,在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1-L7,记录数据如下表:(1)甲同学用图象法处理实验数据,如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,则横轴应是弹簧长度与______的差值(填“L0”或“L x”).由图可知弹簧的劲度系数为__________N/m,通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取g=9.8m/s2).(2)乙同学用公式法处理实验数据,即用F=k△L计算k,为充分利用每一组数据,该同学将所测得的数据按如下方法逐一求差(逐差法),分别计算出三个差值:△L1=L4-L0=8.00cm;△L2=L5-L1=8.05cm;△L3=L6-L2=8.00cm;请你给出第四个差值:△L4═_______cm.根据以上差值,可以求出每增加m=10g砝码的弹簧平均伸长量△L;再由F=k△L计算出k,请用L x、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和mg表示出k=____________________.练习7.在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时,小张同学用如图甲所示的实验装置进行实验.将该弹簧竖直悬挂,在自由端挂上钩码,通过改变钩码的个数,记录钩码的质量m和弹簧上指针在刻度尺上的读数x.(1)小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图乙所示,由图象可求得该弹簧的劲度系数k=____________N/m(当地的重力加速度g=9.8m/s2,结果保留3位有效数字).(2)在本次实验中,考虑到弹簧自身有重量,测得弹簧劲度系数k的值与真实值相比较____________(填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).练习8.某学校物理探究小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中.(1)将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下部A处做一标记,如固定一个指针.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是50g),指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化,几次实验测得相应的F、x各点描绘在图2中.请在图中描绘出x随F变化的图象.由图象得出弹簧的劲度系数k A=________N/m(结果取2位有效数字);此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量△x的关系是_______________.(2)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是______.A.大于k A B.等于k A C.小于k A D.无法确定(3)如果将指针固定在A点的上方Q处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是______.A.大于k A B.等于k A C.小于k A D.无法确定.练习9.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时,某同学把两根轻弹簧按如图1所示连接起来进行探究.(1)某次测量结果如图2所示,指针示数为______________cm.(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B如表格所示.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____________N/m,弹簧Ⅱ的劲度系数为____________N/m(取g=10m/s2,结果均保留三位有效数字).钩码数 1 2 3 4L A/cm 15.71 19.71 23.70 27.70L B/cm 29.96 35.76 41.55 47.34练习10.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________.(2)实验中需要测量的物理量有___________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________ N/m.图线不过原点的原因是由于____________.(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;B.记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0;C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;F.解释函数表达式中常数的物理意义;G.整理仪器.请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:__________________.。