第七章 专题拓展一 弹簧测力计的原理和使用-2021-2022学年八年级下册初二物理同步课时培优作业（人教版）

物理 八年级下册 7 专题拓展一 弹簧测力计的原理和使用 1.原理 测量力大小的工具叫做测力计.在弹性限度内, 弹簧受到的拉力(或压力)越大,弹簧的伸长量(或 压缩量)就越大,利用这一原理做成的测力计叫做 弹簧测力计. 2.弹簧测力计的构造 如图所示,弹簧测力计由弹簧、指针、刻度等几 部分组成. 3.弹簧测力计的使用方法 使用前注意:①观察量程和分度值便于读数; ②观察指针是否指在零刻线,否则要进行调零;③ 轻拉几下挂钩,防止卡壳. 使用时注意:①拉力的方向必须沿弹簧的轴 线;②手要握在拉环上,不能握在挂钩上;③不能超 过量程;④读数时,视线要与刻度板面垂直. 4.弹簧产生弹力的大小与哪些因素有关? 弹簧产生弹力的条件是弹簧发生的是弹性形 变,即弹簧发生的形变在弹性限度内.在弹性限度 内,弹簧产生弹力的大小与弹簧的形变程度(伸长 量或压缩量)的大小有关.同一根弹簧,形变程度越 大,产生的弹力也越大;弹簧产生弹力的大小还与 弹簧的倔强程度有关,在形变程度相同的情况下, 倔强程度越大的弹簧产生的弹力越大.如果用Δx 表示弹簧的形变量的大小,弹簧的倔强程度用倔强 系数k表示,那么,弹簧产生的弹力F=-k·Δx, 这个式子也称为胡克定律. 【例1】 实践活动小组正在用弹簧或橡皮筋自制一 个弹簧测力计,正待标注刻度,请你借助必要的器 材为其粗略标注刻度(要求:量程0~5N,分度值为 0.5N). 你标注的过程是: 【解析】 标注刻度的原理是在弹性限度内弹簧的 伸长与所受的拉力成正比,弹簧(或橡皮筋)自由下 垂的位置是0刻度,利用标准弹簧测力计确定最大 刻度的位置,在0刻度和最大刻度间等分为10等份 即可. 【答案】 ①悬挂弹簧(或橡皮筋)让其自由下垂,在 刻度板上指针所指的位置标出0刻线和数字0;② 用标准的弹簧测力计拉自制的弹簧测力计的挂钩, 当标准弹簧测力计的示数为5N时,在自制弹簧测 力计刻度板指针所指位置标出5刻线和数字5;③ 在0刻线与5刻线之间分成10等份,标出各刻线和 对应部分的数字;④在自制弹簧测力计刻度板上适 当的位置标出单位N. 【例2】 (贵港中考题)使用弹簧测力计之前,要先 .如图所示,所测 物体M 受到的重力是 . 【解析】 由图可知,此弹簧测力计的最大刻度值为 5N,故其测量范围是0~5N,分度值是0.2N;此时 指针所示物体受到的重力:3N+0.2N×3=3.6N. 【答案】 观察弹簧测力计的量程和分度值 3.6N 1.小明在探究弹簧的长度跟外力的变化关系 时,利用了如图实验装置并记录了相应实验数据 如下: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 拓展与培优 8 弹簧受到的力 /N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 指针的位置 /cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 (1)这项研究在实际中的应用是 . (2)分析实验数据你可以得到的结论是 . (3)小明作出了如下三个图像,其中正确的是 (填序号). A B C (4)小明同学准备自己动手制作弹簧测力计, 他选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出 如图所示的图像.若他要制作量程较大的弹簧测力 计,应选弹簧 ;若他们要制作精确度较高 的弹簧测力计,应选弹簧 . 2.小明为了探究弹力的大小与哪些因素有关, 做了如下实验:用同种材料制成规格不同的甲、乙 两根弹簧,弹簧的规格、形变情况及形变后弹力的 大小如下表所示. 实验 次数 弹簧 弹簧规格 横截面积 /cm2 弹簧原长 /cm 弹簧的 现长/cm 弹力的 大小/N 1 甲 1 10 15 10 2 乙 2 10 15 20 3 甲 1 10 20 20 (说明:同种材料的弹簧横截面积越大劲度系 数越大) (1)分析比较实验1、2可得出结论: . (2)分析比较实验1、3可得出结论: . (3)若设弹簧的劲度系数为k,设弹簧形变后的 弹力为F,形变的程度为x,据上表的规律请你写出 F、k、x 之间的数学关系式 . 3.(安徽中考题)为研究