4.1.6 用弹簧测力计测量力-【实验攻略】2025年中考物理新课标必做21实验及近年热考实验

4.1.6 用弹簧测力计测量力 知识导航与技巧点拨 弹簧测力计的使用： ①测量前，先观察弹簧测力计的指针是否指在 的位置，如果不是，则需 ；调零时，应该在 的方向上进行 ②观察弹簧测力计的分度值和测量范围，估计被测力的大小，被测力 测力计的量程。以免损坏测力计。 ③测量时，拉力的方向应沿着 方向 ，且与被测力的方向在 上。 ④读数时，视线应与指针对应的刻度线 。 ⑤弹簧测力计静止或做匀速直线运动时显示的是挂钩上受到的拉力。 【零刻线 校零 所测力 不能超过 弹簧中轴线 同一直线 相平（刻度盘的表面垂直） 】 提分专训 弹簧测力计的原理及其使用规则 一、单选题 1．要选用弹簧测力计测一个的力，下列弹簧测力计的规格最合适的是（　　） A．量程为，分度值为 B．量程为，分度值为 C．量程为，分度值为 D．以上三种规格均可 2．如图所示把钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，整个装置处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．弹簧测力计是测量质量的工具 B．弹簧测力计的读数为2.3N C．弹簧测力计在任何情况下使用时都必须竖直放置，不得倾斜 D．测钩码重力前，需把弹簧测力计在竖直方向调零 3．使用弹簧测力计测力的过程中，有如下操作： ①轻轻来回拉动挂钩两次。②把待测的力加在挂钩上。③观察弹簧测力计的量程和分度值。④调整弹簧测力计指针的位置。⑤待指针稳定后读数。以上操作，正确的顺序是（   ） A．①②③④⑤ B．②③④①⑤ C．④①②③⑤ D．③④①②⑤ 4．下列关于弹簧测力计的说法错误的是（   ） A．所测量的力不能超过测量范围 B．使用弹簧测力计前应轻轻来回拉动挂钩几次 C．使用前应“校零” D．弹簧测力计必须沿竖直方向使用 5．如图所示的测量工具中，属于测量力的是（　　） A．弹簧测力计 B．天平 C．体温计 D．停表 6．小明用一根弹簧做研究弹簧的伸长量与受到拉力关系的实验，记录数据如下表所示。得到的结论不合理的是（　　） 拉力/N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 弹簧长度/cm 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.10 14.30 15.60 A．可用此弹簧制作量程为5N的测力计 B．拉力为4N时弹簧伸长了9cm C．在受到的拉力不超过7N时弹簧的伸长量与受到的拉力成正比 D．此弹簧的长度是8.5cm时受到的拉力是3.5N 7．下列关于弹簧测力计使用的说法中，不正确的是（　　） A．测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围 B．测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩 C．使用前应将弹簧测力计的指针调到零刻度 D．实际测量力时，弹簧必须沿竖直方向放置 二、填空题 8．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。 （1）如图甲所示的弹簧测力计，使用前，要先 ，若直接使用它测量力的大小，则测出的结果比实际值偏 （选填“大”或“小”）； （2）如图乙所示的弹簧测力计的量程是 N，此时测力计的示数是 N； （3）如图丙所示的圆筒测力计，每个色环刻度值为0.5N，则手的拉力为 N； （4）如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的 方向不一致。 9．如图甲所示，把弹簧测力计的一端固定，用力拉另一端，图中弹簧测力计的示数为 N；若将弹簧测力计从固定端取下，两端各施加一个3N的拉力使弹簧测力计静止，如图乙所示，则此时弹簧测力计的示数是 N（图中未画出）。 10．弹簧测力计的原理是在 内，弹簧受到的拉力越大，其伸长量越长。在测物体重力时（到外壳的自重）采用了甲、乙两两图中错误图的测量方法，则测量值将偏 ；若要测水平拉力，两只手在A点和B点各用10N的拉力使已经在水平位置调零的弹簧测力计静止在图丙位置，则此时弹簧测力计的示数为 N。 三、实验题 11．亲爱的同学，请你运用所学物理知识解答下面的问题。 (1)如图甲所示的弹簧测力计，使用前，要先 。若直接使用它测量力的大小，则测出的结果比实际值 （选填“大”或“小”）； (2)如图乙所示的弹簧测力计的测量范围是 N，测得物体的重力是 N； (3)如图丙a所示，圆筒测力计下挂有一个重物，其重力G为，则此圆筒测力计的分度值为 N。如果用力F竖直向下拉动挂钩，如图丙b所示，则拉力F为 N； (4)如图丁所示，两名同学各用3N的拉力在水平方向上同时向相反的方向拉弹簧测力计，则弹簧测力计的示数为 N。 12．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，并做成橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量∆x，根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。 (1)当在橡皮筋A上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 cm；当橡皮筋B的伸长量为8cm时，橡皮筋B受到的拉力为 N； (2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋 制成的测力计量程大，用橡皮筋 制成的测力计测量的精确程度高。（均选填“A”或“B”） 13．用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的示数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。 (1)据图甲可知弹性细绳原长为 cm；图乙中弹簧测力计的示数为 N。 (2)分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是 （选填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力 （选填“成正比”或“不成正比”）。 14．物理课上老师让同学们自制简易测力计，每组实验器材有：完全相同的橡皮筋若干、质量为50g的钩码若干、回形针、木板、白纸、钉子、刻度尺。制作的测力计如图甲所示。请你回答下列问题： （1）图甲中，当橡皮筋（挂上回形针时）自然下垂时指针所在位置应标记为测力计的 。在回形针下挂上钩码，橡皮筋被拉长，是因为橡皮筋受到钩码 力的作用； （2）小敏在回形针上同时挂6个钩码，钩码静止时在指针位置处标记3.0，用刻度尺等分刻度后标记相应数字，如图乙所示。小华在回形针上逐次增加一个钩码，分别记下指针静止时的位置，标记相应的刻度线和数字，如图丙所示。 （3）对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合，图 （选填“乙”或“丙”）的刻度方式较准确，你判断的理由是 。造成图丙刻度不均匀的主要原因是 ； （4）制作好的测力计分度值过大，影响测量的精确度。如果要制作分度值为0.1N的测力计，利用现有的器材，你准备怎么完成？请简单说明你的方法： 。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D D D A B D 1．C 【详解】要测量一个6N的力，所选弹簧测力计的量程应大于6N，由于分度值越小，读数越精确，所以弹簧测力计的规格可为：量程为0~10N，分度值为0.2N。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．根据弹簧测力计的知识可知，弹簧测力计是测量力的工具，故A错误； B．如图，弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为2.6N，故B错误； C．弹簧测力计可以在竖直方向测量物重或拉力，也可以在其它方向测量力的大小，只需保持力的方向与弹簧测力计的轴线方向一致，故C错误； D．弹簧测力计使用前应该在拉力的方向上调零，测量重力要在竖直方向上测量，所以，应该在竖直方向上调零，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】使用弹簧测力计测量力的一般步骤： （1）估计待测力的大小并依此选择量程合适的弹簧测力计，观察弹簧测力计的量程和分度值； （2）使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零刻度线，如果没有指在零刻度线就需要调零，一般是通过移动指针来调零，再用手轻轻来回拉动挂钩，确保与外壳无摩擦； （3）把待测的力加在挂钩上，待测力的方向应与弹簧测力计的轴线方向一致； （4）待指针稳定后，让视线垂直于刻度盘表面读数。 由以上步骤可知选项D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．使用弹簧测力计时，所测量的力不能超过其最大量程，否则会损坏测力计，故A正确，不符合题意； B．使用弹簧测力计测量之前，把挂钩来回轻轻拉动几次，观察是否存在摩擦，防止影响测量的准确性，故B正确，不符合题意； C．使用弹簧测力计之前要观察指针是否指在0刻线处，不在0刻线的要调零，故C正确，不符合题意； D．弹簧测力计可以沿竖直方向使用，也可以沿水平或其它方向使用，故D错误，符合题意。 故选D。 5．A 【详解】A．弹簧测力计是直接测量力大小的基本工具，故A符合题意； B．天平是根据杠杆平衡原理制成的，是测量质量大小的工具，故B不符合题意； C．体温计是根据液体热胀冷缩原理制成的，是测量体温大小的工具，故C不符合题意； D．停表是 测量时间的工具，故D不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】AC．分析实验数据可知得，拉力为1N时，弹簧的长度为6.0cm；拉力为2N时，弹簧的长度为7.0cm；一直到拉力为7N时，都是弹簧受到的拉力增加1N，弹簧就伸长1cm。因此在该范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，该弹簧测力计的范围是0~7N，拉力为0N时，弹簧的长度为5.0cm，这是弹簧的原长，故AC不符合题意； B．拉力为4N时，弹簧长9.00cm，弹簧伸长了 故B符合题意； D．在弹性限度范围内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，因此当用手将弹簧拉到8.5cm长时，手对弹簧的拉力 故D不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．测量力时不能超过弹簧测力计的测量范围，否则会损坏弹簧测力计，故A正确，A不符合题意； B．测量前应用手来回轻轻拉动几下挂钩，检查测力计是否被卡住，故B正确，B不符合题意； C．使用前应观察在自然状态下指针是否指在零刻度线上，如果不指零，应将弹簧测力计的指针调到零刻度，故C正确，C不符合题意； D．实际测量力时，弹簧的伸长方向要跟所测力的方向在一条直线上，否则会导致测量不准确，故D错误，D符合题意。 故选D。 8． 调零 大 0～5 3.0 2.0 轴线 【详解】（1）[1]如图甲所示的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小，因为指针没有指在零刻度线上，需要调零。 [2]若直接使用它测量力的大小，由于原来已经有了示数，会导致测出的结果比实际值偏大。 （2）[3][4]图乙中的弹簧测力计的最大刻度值是5N，因此量程是0～5N；每1N被分成5等份，故该弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是3.0N。 （3）[5]图丙中每个色环代表0.5N，图中被拉出的色环有4个，则图示中手的拉力为0.5N×4=2.0N。 （4）[6]如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，使用它存在的错误是拉力方向与弹簧的轴线方向不一致，会由于存在较大的摩擦力导致测量结果不准确。 9． 1.8 3 【详解】[1]如图甲，弹簧测力计的分度值为0.2N，由指针位置可知，弹簧测力计的示数为1.8N。 [2]由力的作用是相互的可知，弹簧测力计的示数等于挂钩处所受拉力大小，故此时弹簧测力计的示数为3N。 10． 弹性限度 大 10 【详解】[1]在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，弹簧测力计就是利用这一原理制成的。 [2]将弹簧测力计倒过来使用时，测力计外壳、拉环等的重力都由弹簧来承担，会在测力计上显示一定的示数，从而使最终的测量结果偏大。 [3]两只手在A点和B点各用10N的拉力使已经在水平位置调零的弹簧测力计静止，这两个力是平衡力，所以弹簧测力计的示数大小为10N。 11．(1) 调零 大 (2) 3 (3) 0.2 0.8 (4)3 【详解】（1）[1][2]由图示的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小，因为指针没有指在零刻度线上，需要调零；若直接测力，所测力的结果比实际值偏大。 （2）[1][2]弹簧测力计的分度值为0.2N，量程为0～5N，示数为3N，测得物体的重力为3N。 （3）[1]图丙（a）中，圆筒测力计下挂有一重物，其重G为2N，此时被拉下10个小格，此圆筒测力计的分度值为0.2N。 [2]如果用力F竖直向下拉动挂钩，如图丙（b）所示，被拉下4个小格，拉力 （4）图丁中，两同学各用3N的拉力在水平方向上同时向相反的方向拉弹簧测力计，两个拉力在一条直线上且方向相反，所以是一对平衡力，弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力，所以其示数是3N。 12．(1) 12 8 (2) B A 【详解】（1）[1][2]由图乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不大于10N的情况下，B橡皮筋在受到的拉力不大于15N的情况下，橡皮筋伸长量Δx与橡皮筋受到的拉力大小F变化关系为一直线，说明橡皮筋的伸长Δx与受到拉力F成正比例函数的关系，设FA=kAΔxA，FB=kBΔxB；由图知，当FA=5N，ΔxA=10cm；FB=10N，ΔxB=10cm，将上面的数据分别代入FA=kAΔxA，FB=kBΔxB，得， 因此FA=0.5N/cm×ΔxA，FB=1N/cm×ΔxB，所以，当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量 当橡皮筋B的伸长量为8cm时，橡皮筋B受到的拉力FB=1N/cm×8cm=8N （2）[1]测力计是根据在测量范围内，橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0~10N，B的量程为0~15N，则用橡皮筋B制成的测力计量程大。 [2]由图乙可知，在测量范围内，如F=5N时，用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm，而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm，在橡皮筋A和橡皮筋B受到相等的拉力时，橡皮筋A的伸长量更大，所以用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。 13．(1) 3.00 1.6 (2) 均匀 成正比 【详解】（1）[1][2]由图可知，刻度尺的分度值为1mm，由甲图可知，弹性细绳原长为3.00cm；由图可知，弹簧测力计的分度值0.2N，由乙图可知，测力计的读数为1.6N。 （2）[1][2]图乙中，弹性细绳长度为6.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为1.6N，图丙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为3.2N，图丁中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了9.00cm，测力计的示数为4.8N，由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比，但细绳的长度与所受拉力不成正比。 14． 0N 拉力 丙 见解析 见解析 见解析 【详解】（1）[1][2]如图甲中，当橡皮筋（挂上回形针时）自然下垂时，物体的拉力为0，指针所在位置应标记为测力计的）0N，在回形针下挂上钩码，橡皮筋受到钩码拉力的作用，橡皮筋被拉长。 （3）[3][4]对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合，如图丙的刻度方式较准确，因为是实际测量的拉力大小对应的刻度。 [5]造成如图丙刻度不均匀的主要是因为超过了橡皮筋的弹性限度，橡皮筋的伸长与拉力不是成正比。 （4）[6]如果将5个相同的橡皮筋串联，相同拉力伸长是原来的5倍，则相同伸长是原来的五分之一，因而可以提高精确度。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$