1 力-2025-2026学年科学八年级上册浙教版
2025-12-26
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2份
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50页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.19 MB |
| 发布时间 | 2025-12-26 |
| 更新时间 | 2025-12-26 |
| 作者 | 元芳科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55648654.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中科学单元复习讲义通过模块化梳理构建“力-弹力-重力”知识体系,以概念定义、实验原理、应用规律为主线,结合表格呈现实验数据(如重力与质量关系表格)、示意图展示力的三要素(力的示意图示例),清晰呈现重难点分布及内在逻辑联系。
讲义亮点在于“易错点+规律总结+分层例题”设计,如通过假设法判断弹力有无培养科学思维,结合“探究重力与质量关系”实验提升探究实践能力。例题涵盖基础辨析(如重力方向判断)与综合应用(弹簧测力计示数分析),助力不同层次学生巩固科学观念,教师可据此实施精准复习指导。
内容正文:
力
一、力
1.力的概念:力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。
2.力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N表示。
二、弹力
1.弹性形变:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状,叫弹性形变。
(拓展)塑性形变:物体受力发生形变,失去力又不能恢复到原来的形状,叫塑性形变。
2.弹力:物体发生弹性形变后,力图恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫作弹力。
(1)弹力的大小:物体发生弹性形变的程度越大,产生的弹力越大。
(2)产生的条件:接触;弹性形变。
(3)弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
(4)弹力必须产生在同时形变的两物体间。
(5)弹力与弹性形变同时产生同时消失。
(6)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
3.发生弹性形变的物体具有能量,这种能量叫作弹性势能。
三、力的测量
1.测量力的大小的工具:弹簧测力计。
2.弹簧测力计
(1)原理:在一定范围内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比;
(2)使用方法:
①“选”:估计被测力的大小,了解弹簧测力计的量程、分度值选择合适的弹簧测力计;
②“调”:将弹簧测力计按所需位置放好,指针是否指零,不在校正;
③“测”:弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向;
④“读”:读数时,视线应与刻度盘垂直。
注意:弹簧测力计在使用前要来回拉动挂钩,目的是为了防止弹簧在外壳内发生卡壳。
【易错点】
1.任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变极其微小。
2.弹簧测力计示数为弹簧一端拉力的大小。
3.弹簧测力计的校准要在使用方向上调零。
【规律总结】
1.各种弹力的特点
①绳的弹力:
大小:两端弹力大小相等。方向:沿绳且指向绳收缩的方向
②弹簧弹力:
大小:两端弹力大小相等。方向:沿弹簧且与弹簧形变的方向相反。
③接触面之间的弹力:
大小:两个弹力大小相等。方向:与接触面垂直。
2.弹力有无的判断方法
假设弹力不存在,看物体是否能保持原有的状态,能保持则无弹力,不能保持则有弹力。例如判断下面的四种情况物体A与物体B之间是否一定存在弹力。
①若AB之间无弹力,A将不能被B支撑,因此AB之间一定有弹力。
②若AB之间无弹力,AB将下滑到中间,因此AB之间一定有弹力。
③若AB之间无弹力,AB可保持原位置不动,因此AB之间可能有弹力也可能无弹力。
④若AB之间无弹力,A将下滑并穿过B,因此AB之间一定有弹力。
一、重力
1.重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
2.重力大小的计算公式G=mg,其中g=9.8N/kg。它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N,g随纬度的增大而增大。粗略计算时,g取10N/kg。
3.重力的方向:竖直向下。应用是重垂线,用来检查墙壁是否竖直。
4.重力的测量:将待测物体悬挂于弹簧测力计挂钩上自然垂下,待物体静止、示数稳定时,读出测力计示数即可。
5.实验:探究重力的大小与质量的关系
(1)实验目的:探究重力的大小与质量的关系。
(2)实验器材:弹簧测力计,铁架台,相同的钩码5个(钩码质量已标明),铅笔,刻度尺。
(3)实验步骤:
①检查器材:观察弹簧测力计的量程、分度值,指针是否指到零刻度线。
②将弹簧测力计悬挂在铁架台支架上。
③将钩码逐个加挂在弹簧测力计上,分别读出1个直至多个钩码所受的重力。
④将多次的测量结果记录在表格中(数据仅供参考)。
实验次数
物理量
1
2
3
4
5
质量 m/kg
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
重力 G/N
4.9
9.8
14.7
19.6
24.5
重力与质量之比 N/kg
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
(4)数据整理及分析
①用5组数据在图像中描点并绘出图线。
②根据图线分析得出结论。
(4)实验结论:物体受到的重力与物体的质量成正比,重力与质量的比值为9.8N/kg。
二、力的示意图
1.力的三要素:力的大小、方向、和作用点,它们都能够影响力的作用效果。我们研究分析力,就是在研究分析力的三要素。
2.力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来。线段的长短定性地表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,线段的头部或尾部表示力的作用点。箭头旁写出力的符号及大小。如果没有大小,可不表示。在同一个图中,越大的力线段应画得越长。
3.重力的作用点——重心:重力在物体上的等效作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。不规则物体的重心可采用悬挂法找。
悬挂法:如下图所示物体,外形不规则,可选择其边沿任意两点(如图中A、B两点)悬挂,分别在物体上画出沿绳所在竖直方向的直线,两直线的交点O即为物体的重心。
① ② ③ ④
【易错点】
1.重力与地球的吸引有关,但受地球自转影响,重力不完全是地球对物体的吸引力,因此不能说重力就是地球对物体的吸引力。
2.重心是重力的等效作用点而不是真实作用点。
物体上任何有质量的部分都受到重力,也就是说整个物体都是重力的作用点。为了方便分析,用物体上的一个点受到的力,效果与整个物体受到的重力产生的效果相同,那么,这个点就是物体的重心。所以说,重心是重力的等效作用点。
3.在计算重力时,注意题目条件中是否说明g取10N/kg,未说明时,g取9.8N/kg。
4.重心可能在物体外,如均匀空心物体(如玉手镯)的重心在空心中心。
5.(1)在一个图中画单一力时,图中未画出重心时,通常将该力的作用点画到实际位置;画出重心时,通常将该力的作用点画到物体的重心上。
未给出重心 给出重心
(2)在一个图中画物体受到的多个力时,为了研究问题方便,通常都将各个力的作用点画到物体的重心上。
【例1】神舟二十号载人飞船计划于2025年10月下旬返回东风着陆场,下图模拟载人返回舱着陆的过程,其所受重力的方向表示正确的是( )
A.G4 B.G3 C.G2 D.G1
【例2】如图所示,一块薄钢片下端固定,现给它施加力,,虚线表示钢片变形后的情形。以下情形中,能说明力的作用效果与力的作用点有关是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.丙、丁 D.乙、丁
【例3】如图所示是放在水平桌面上的木块受到5N水平拉力的力的图示。其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【例4】如图所示,悬挂小球A的线与水面夹角为β,铁架台底部与水平桌面夹角为θ,现抬高铁架的右边,使夹角θ稍微增大,则β( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
【例5】如图所示,大人跟小孩掰手腕,很容易把小孩的手压到桌面上。若大人对小孩的力记为F1,小孩对大人的力记为F2,则( )
A.F1运动大于F2 B.F1先于F2产生
C.F1后于F2产生 D.F1和F2大小相等
【例6】在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如左图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0N和1.5N B.1.0N和1.0N
C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
【例7】题图是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给订书钉一个向 (选填“左”或“右”)的弹力。在使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧给订书钉的这个力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【例8】小科观看天宫课堂后,对宇宙中不同星球的重力现象产生兴趣,从资料中查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图,则:
(1)从图中信息可知,两星球表面上物体的重力G与其质量m的关系是 (选填“成正比”、“成反比”或“不成比例”);
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在同一坐标图中,应画在图中的哪个区域 ;(选填“①”、“②”或“③”)
(3)如图为地球上实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在测力计上处于静止时,从左边刻度可以读出物体受到重力的大小,从右边刻度可以读出物体质量的近似值。如果把该测力计拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是 。
A.左边和右边的刻度值均不变 B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍 D.左边和右边的刻度值均变为原值的2倍
【例9】在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示 端墙面低(填“A”或“B”)。
【例10】小科在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图所示。这根弹簧的原长是 cm,弹簧在受到3N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm。根据此图可以得到的结论是 (写出一个即可)。
【例11】科学家探测发现,同一个物体在月球表面受到的吸引力大约是在地球表面受到的吸引力的六分之一,如果一个质量为60kg的宇航员到达月球,那么他的质量为 kg,其重力大小为 N(地表附近g=10N/kg)。如图是一只小狗在太阳系不同行星上所受重力大小的统计图。根据图中所给的信息,一名质量为50kg的中学生在火星上所受的重力大小为 N。(g地取10N/kg)
【例12】小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (>、<、=)其在乙星球表面上的重力;据图可得甲星球对表面上物体的重力G与其质量m的关系式是 。如果小金在地球上能举起45kg的杠铃,那么他到了甲星球上能举起的质量为 千克。
1、如图所示是小明家附近的简易桥墩式桥梁,由于年久失修已变成了危桥,下列关于它的改进不合理的是( )
A. B.
C. D.
2、构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是小浙复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例合理的是( )
A.举例1:运动员将篮球投出 B.举例2:用手挤压瓶子变瘪
C.举例3:压路机压路面时会产生压力 D.举例4:汽车撞到柱子上,柱子受损
3、将木块压在光滑斜面底端的弹簧上,松开后,木块被弹簧弹出后沿斜面向上运动。下列关于木块的受力示意图中(不考虑空气阻力),正确的是( )
A. B.
C. D.
4、旅游时我们用双桨在水中划船,为了使船头向左转,应该采用下列什么方式划水( )
A.左、右桨同时向后划水 B.左、右双桨同时向前划水
C.左桨向后划水,右桨向前划水 D.左桨向前划水,右桨向后划水
5、斜拉桥的荷载通过缆索传至索塔,再通过索塔传至桥的基座。如图所示,从左到右四根缆索,对主梁的支承效果索塔最好的是( )
A.第1根 B.第2根 C.第3根 D.第4根
6、如图,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.8N B.4N C.2N D.0
7、某学校创新性引入蹦床项目,并成功申请为蹦床运动训练基地,下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
8、如图所示,使用弹簧拉力器锻炼身体,小东的四位同学也都可以将弹簧拉力器拉开至两臂水平伸直。小东的四位同学中两臂水平伸直时对弹簧拉力器的拉力最大的是( )
A.手臂最长的同学 B.体重最大的同学
C.身高最高的同学 D.力气最大的同学
9、科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【评价量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标。
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成
关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后两者之间分为10等份,制好的弹簧测力计,在精确度上评价等级为 ;
【项目评价】
(3)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小东认为可选取图乙中弹簧 (选填“a”或“c”)取代b弹簧制作测力计。
10、在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给A、B两小组分别提供了铁质和铝质钩码若干,利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)使用弹簧测力计前应先 。
(2)A小组利用铁质钩码在某次测量时弹簧测力计如图甲所示,该弹簧测力计的分度值是
N;多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的图象,可以得出的结论是 。
(3)小科将A、B两组所得的实验数据绘制在同一张坐标图上,则正确的是 (填“A”“B”或“C”)。
11、某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)使水火箭上升飞行的施力物体是 。
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量 来间接反映这个高度。
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,从拍摄的照片可以看出,判断水火箭运动情况
(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(4)以下是水火箭的部分评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t≥6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间3秒≤t<6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由 。
12、针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,福甘和瑞泉同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设Ⅰ.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次
弹簧
弹簧
弹簧被压缩的长度(cm)
物块被推的距离(cm)
①
碳素
粗
8
25
②
铬钒
粗
8
22
③
硅锰
粗
8
27
④
碳素
细
10
24
⑤
铬钒
细
10
18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设 。
(2)根据表格中的实验数据,你认为福甘能否验证假设Ⅱ? 。
瑞泉同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为X,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)瑞泉同学根据得到的实验数据作出了F﹣x图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小 。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图所示),正确的是 (填字母)。
A.B.C.D.
13、为了研究弹簧受到拉力作用时,其伸长量与弹簧自身因素的关系。小明同学选择了如下器材:弹簧测力计,弹簧A、B、C、D,其中弹簧A、C由同种金属丝绕制而成,弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成。A、B原来的长度均为Lo,C、D原来的长度均为L0',且A、B、C、D的横截面积均相同。实验操作如下:他将弹簧A、B、C、D的左端固定,并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧,它们的长度各自增加了L1、L2、L3和L4,如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)甲实验中弹簧测力计受到A弹簧水平向 (填“左”或“右”)的拉力。
(2)操作甲、乙、丙、丁中,比较 ,说明弹簧的伸长量与金属丝的材料有关。
(3)小明同学通过比较甲、丙和乙、丁,进一步得出“同种材料制成的粗细相同的弹簧,在弹性限度内,弹簧的伸长量越大产生的弹力越大”的结论。你认为他的结论是否正确 ,并说明理由 。
14、在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,楚老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸,随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G-m的图像;发现图像是一条经过原点的直线,由此可知 ;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像,图线可能是图乙中 ;(已知绿豆>黄豆)
(3)楚老师将弹簧测力计的弹簧拆了下来,进行了“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验。他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出弹簧的长度为L,把L-L0作为弹簧的伸长量x。这样操作,最后作出的F-x图像是 ,并加以说明理由
。
A.B.
C.D.
1
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力
一、力
1.力的概念:力是物体对物体的作用。发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。
2.力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用N表示。
二、弹力
1.弹性形变:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状,叫弹性形变。
(拓展)塑性形变:物体受力发生形变,失去力又不能恢复到原来的形状,叫塑性形变。
2.弹力:物体发生弹性形变后,力图恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫作弹力。
(1)弹力的大小:物体发生弹性形变的程度越大,产生的弹力越大。
(2)产生的条件:接触;弹性形变。
(3)弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
(4)弹力必须产生在同时形变的两物体间。
(5)弹力与弹性形变同时产生同时消失。
(6)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
3.发生弹性形变的物体具有能量,这种能量叫作弹性势能。
三、力的测量
1.测量力的大小的工具:弹簧测力计。
2.弹簧测力计
(1)原理:在一定范围内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比;
(2)使用方法:
①“选”:估计被测力的大小,了解弹簧测力计的量程、分度值选择合适的弹簧测力计;
②“调”:将弹簧测力计按所需位置放好,指针是否指零,不在校正;
③“测”:弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向;
④“读”:读数时,视线应与刻度盘垂直。
注意:弹簧测力计在使用前要来回拉动挂钩,目的是为了防止弹簧在外壳内发生卡壳。
【易错点】
1.任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变极其微小。
2.弹簧测力计示数为弹簧一端拉力的大小。
3.弹簧测力计的校准要在使用方向上调零。
【规律总结】
1.各种弹力的特点
①绳的弹力:
大小:两端弹力大小相等。方向:沿绳且指向绳收缩的方向
②弹簧弹力:
大小:两端弹力大小相等。方向:沿弹簧且与弹簧形变的方向相反。
③接触面之间的弹力:
大小:两个弹力大小相等。方向:与接触面垂直。
2.弹力有无的判断方法
假设弹力不存在,看物体是否能保持原有的状态,能保持则无弹力,不能保持则有弹力。例如判断下面的四种情况物体A与物体B之间是否一定存在弹力。
①若AB之间无弹力,A将不能被B支撑,因此AB之间一定有弹力。
②若AB之间无弹力,AB将下滑到中间,因此AB之间一定有弹力。
③若AB之间无弹力,AB可保持原位置不动,因此AB之间可能有弹力也可能无弹力。
④若AB之间无弹力,A将下滑并穿过B,因此AB之间一定有弹力。
一、重力
1.重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
2.重力大小的计算公式G=mg,其中g=9.8N/kg。它表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N,g随纬度的增大而增大。粗略计算时,g取10N/kg。
3.重力的方向:竖直向下。应用是重垂线,用来检查墙壁是否竖直。
4.重力的测量:将待测物体悬挂于弹簧测力计挂钩上自然垂下,待物体静止、示数稳定时,读出测力计示数即可。
5.实验:探究重力的大小与质量的关系
(1)实验目的:探究重力的大小与质量的关系。
(2)实验器材:弹簧测力计,铁架台,相同的钩码5个(钩码质量已标明),铅笔,刻度尺。
(3)实验步骤:
①检查器材:观察弹簧测力计的量程、分度值,指针是否指到零刻度线。
②将弹簧测力计悬挂在铁架台支架上。
③将钩码逐个加挂在弹簧测力计上,分别读出1个直至多个钩码所受的重力。
④将多次的测量结果记录在表格中(数据仅供参考)。
实验次数
物理量
1
2
3
4
5
质量 m/kg
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
重力 G/N
4.9
9.8
14.7
19.6
24.5
重力与质量之比 N/kg
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
(4)数据整理及分析
①用5组数据在图像中描点并绘出图线。
②根据图线分析得出结论。
(4)实验结论:物体受到的重力与物体的质量成正比,重力与质量的比值为9.8N/kg。
二、力的示意图
1.力的三要素:力的大小、方向、和作用点,它们都能够影响力的作用效果。我们研究分析力,就是在研究分析力的三要素。
2.力的示意图:用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来。线段的长短定性地表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,线段的头部或尾部表示力的作用点。箭头旁写出力的符号及大小。如果没有大小,可不表示。在同一个图中,越大的力线段应画得越长。
3.重力的作用点——重心:重力在物体上的等效作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。不规则物体的重心可采用悬挂法找。
悬挂法:如下图所示物体,外形不规则,可选择其边沿任意两点(如图中A、B两点)悬挂,分别在物体上画出沿绳所在竖直方向的直线,两直线的交点O即为物体的重心。
① ② ③ ④
【易错点】
1.重力与地球的吸引有关,但受地球自转影响,重力不完全是地球对物体的吸引力,因此不能说重力就是地球对物体的吸引力。
2.重心是重力的等效作用点而不是真实作用点。
物体上任何有质量的部分都受到重力,也就是说整个物体都是重力的作用点。为了方便分析,用物体上的一个点受到的力,效果与整个物体受到的重力产生的效果相同,那么,这个点就是物体的重心。所以说,重心是重力的等效作用点。
3.在计算重力时,注意题目条件中是否说明g取10N/kg,未说明时,g取9.8N/kg。
4.重心可能在物体外,如均匀空心物体(如玉手镯)的重心在空心中心。
5.(1)在一个图中画单一力时,图中未画出重心时,通常将该力的作用点画到实际位置;画出重心时,通常将该力的作用点画到物体的重心上。
未给出重心 给出重心
(2)在一个图中画物体受到的多个力时,为了研究问题方便,通常都将各个力的作用点画到物体的重心上。
【例1】神舟二十号载人飞船计划于2025年10月下旬返回东风着陆场,下图模拟载人返回舱着陆的过程,其所受重力的方向表示正确的是( )
A.G4 B.G3 C.G2 D.G1
【答案】B
【解析】重力的方向竖直向下,可知正确的重力方向为。故B正确,ACD错误。故选B。
【例2】如图所示,一块薄钢片下端固定,现给它施加力,,虚线表示钢片变形后的情形。以下情形中,能说明力的作用效果与力的作用点有关是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.丙、丁 D.乙、丁
【答案】C
【解析】A.在图甲与图乙中,力的方向和作用点相同,而F1>F2,即力的大小不同,观察到钢片的形变程度不同,说明力的作用效果与力的大小有关,故A不符合题意;
B.在图甲与图丙中,力的大小F1=F3,作用点相同,而力的方向不同,观察到钢片的形变方向不同,说明力的作用效果与力的方向有关,故B不符合题意;
C.在图丙与图丁中,力的大小F3=F4,力的方向相同,而力的作用点不同,观察到钢片的形变程度不同,说明力的作用效果与力的作用点有关,故C符合题意;
D.在图乙和图丁中,力的方向不同,大小不同,作用点也不同,不符合控制变量法的要求,无法得出正确结论,故D不符合题意。故选C。
【例3】如图所示是放在水平桌面上的木块受到5N水平拉力的力的图示。其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】力的图示需要准确表示力的大小、方向和作用点,对于5N的水平拉力,图示应该先做出力的标度,根据标度画出表示力的大小的线段长度,力的大小为5N,方向为水平向右,作用点在木块上;
A.如图,缺少标度,表示力的大小的线段不能准确表示力的大小,故A错误;
B.如图,表示力的方向的箭头没有标在5N线段的末端,故B错误;
C.如图,表示水平拉力的线段上的标度不一致,不能正确表示力的大小为5N,故C错误;
D.如图,表示了5N的水平拉力,方向为水平向右,作用点在木块上,故D正确。故选D。
【例4】如图所示,悬挂小球A的线与水面夹角为β,铁架台底部与水平桌面夹角为θ,现抬高铁架的右边,使夹角θ稍微增大,则β( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
【答案】B
【解析】由于重力的方向始终竖直向下,则重力的方向总是与水平面垂直;悬挂小球A的线与水面夹角为β,铁架台底部与水平桌面夹角为θ,抬高铁架台右边,使夹角θ稍微增大,由于重力的方向不变,则悬挂小球A的线与水面夹角β不变,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【例5】如图所示,大人跟小孩掰手腕,很容易把小孩的手压到桌面上。若大人对小孩的力记为F1,小孩对大人的力记为F2,则( )
A.F1运动大于F2 B.F1先于F2产生
C.F1后于F2产生 D.F1和F2大小相等
【答案】D
【解析】大人给小孩的力和小孩给大人的力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,同时产生,同时消失,可知,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
【例6】在实验时,小明将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时有如左图所示的示数。接着,他把这个测力计像如图那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲、乙两测力计的示数分别是( )
A.1.0N和1.5N B.1.0N和1.0N
C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
【答案】D
【解析】由图可知,测力计乙的重量为1N,测力计甲的示数为为物体A、B和测力计乙的重量之和,50g的物体重为0.5N,所以测力计甲的示数为2.0N;测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和,即1.5N,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
【例7】题图是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给订书钉一个向 (选填“左”或“右”)的弹力。在使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧给订书钉的这个力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】左 减小
【解析】由图知道,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧发生了形变,会给钉子一个向左的弹力。在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧形变程度变小,给钉子的这个力将减小。
【例8】小科观看天宫课堂后,对宇宙中不同星球的重力现象产生兴趣,从资料中查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图,则:
(1)从图中信息可知,两星球表面上物体的重力G与其质量m的关系是 (选填“成正比”、“成反比”或“不成比例”);
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在同一坐标图中,应画在图中的哪个区域 ;(选填“①”、“②”或“③”)
(3)如图为地球上实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在测力计上处于静止时,从左边刻度可以读出物体受到重力的大小,从右边刻度可以读出物体质量的近似值。如果把该测力计拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是 。
A.左边和右边的刻度值均不变 B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍 D.左边和右边的刻度值均变为原值的2倍
【答案】(1)成正比(2)②(3)C
【解析】(1)根据甲、乙图像是过原点的直线,重力与质量的比值保持不变,可知两星球表面上物体的重力G与其质量m的关系是成正比。
(2)根据地球上质量m=8kg时,重力为G=mg=8kg×10N/kg=80N,比甲星球重力小,比乙星球重力大,因而图像在中间的②区域。
(3)乙星球上,当m=8kg,重力G=40N,则,则G′=m×5N/kg
把该弹簧秤拿到乙星球上使用,当m=500g=0.5kg时,重力G′=0.5kg×5N/kg=2.5N
2.5N是弹簧测力计标度的一半,由于质量是物体属性,质量是不变的,而弹簧测力计的弹性强度不变,测量的一定的拉力对应的伸长不变,故左边刻度值不变,右边变为原值的2倍,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【例9】在砌房子时如图所示,水平仪来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在A端,则表示 端墙面低(填“A”或“B”)。
【答案】B
【解析】水平仪的工作原理基于液体的流动性和重力的方向竖直向下。当墙面水平时,液体中的空气泡居中;当墙面倾斜时,液体由于重力会向低的一端流动,空气泡则向高的一端移动。当空气泡在A端时,说明A端位置高,液体由于重力向低的一端(B端)流动,所以表示B端墙面低。
【例10】小科在探究弹簧的特点时,得出了弹簧的长度与弹簧受到的拉力的关系如图所示。这根弹簧的原长是 cm,弹簧在受到3N的拉力时,弹簧比原来伸长了 cm。根据此图可以得到的结论是 (写出一个即可)。
【答案】2 3 在弹性限度内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比。
【解析】弹簧不受外力时,由图象可知,弹簧长度2cm,即弹簧的原长为L0=2cm,由图像可知,弹簧在受到6N的拉力时,弹簧长L=8cm,则弹簧伸长量为ΔL=L-L0=8cm-2cm=6cm,因此可以计算出弹簧的劲度系数,再根据比例关系计算出受3N拉力时的弹簧伸长量为,由图像可知,在拉力不超过6N时,弹簧的伸长跟它受到的外力成正比,超过6N就不成正比了,故可得结论,在弹性限度内,弹簧的伸长量跟它受到的拉力成正比。
【例11】科学家探测发现,同一个物体在月球表面受到的吸引力大约是在地球表面受到的吸引力的六分之一,如果一个质量为60kg的宇航员到达月球,那么他的质量为 kg,其重力大小为 N(地表附近g=10N/kg)。如图是一只小狗在太阳系不同行星上所受重力大小的统计图。根据图中所给的信息,一名质量为50kg的中学生在火星上所受的重力大小为 N。(g地取10N/kg)
【答案】60 100 191.25
【解析】因为质量是物体的属性,不随物体所处空间位置的变化而变化,所以一个60kg的宇航员到达月球,那么他的质量仍是60kg。在地球上他的重力是因为同一个物体在月球表面受到的吸引力大约是在地球表面受到的吸引力的六分之一,所以他在月球上的重力为由图可知,小狗在火星上与在地球上受到的重力之比为,质量为50kg的中学生在地球上受到的重则质量为50kg的中学生在火星上受到的重力。
【例12】小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (>、<、=)其在乙星球表面上的重力;据图可得甲星球对表面上物体的重力G与其质量m的关系式是 。如果小金在地球上能举起45kg的杠铃,那么他到了甲星球上能举起的质量为 千克。
【答案】> G=m×15N/kg 30
【解析】分析由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。甲星球表面上物体的重力为120N时,与其质量m=8kg的比值为,则重力G与其质量m的关系式为G=m×15N/kg,如果小金在地球上能举起45kg的杠铃,那么他在地球举起物体的重力G地=m地g地=45kg×10N/kg=450N,人的举力不变,所以在甲星球表面上举起的物体重力G甲=G地=450N,在甲星球能举起物体的质量是。
1、如图所示是小明家附近的简易桥墩式桥梁,由于年久失修已变成了危桥,下列关于它的改进不合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】结构的稳定性与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系,而结构的稳定性与结构的重心、结构与地面的接触面积有关,结构变为三角形、增加地面的接触面积,都可以让桥更加稳定安全,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
2、构建思维导图是整理知识的重要方法。如图是小浙复习力学知识时构建的思维导图,图中4个举例合理的是( )
A.举例1:运动员将篮球投出 B.举例2:用手挤压瓶子变瘪
C.举例3:压路机压路面时会产生压力 D.举例4:汽车撞到柱子上,柱子受损
【答案】C
【解析】A.举例1:运动员将篮球投出,说明力可以改变物体的运动状态,不是改变物体的形状,故A不符合题意;
B.举例2:用手挤压瓶子变瘪,说明力可以改变物体的形状,而不是改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C.举例3:压路机压路面时会产生压力,说明力是物体对物体的作用,故C符合题意;
D.举例4:汽车撞到柱子上,柱子受损,说明力可以改变物体的形状,而不是说明力的作用是相互的,故D不符合题意。故选C。
3、将木块压在光滑斜面底端的弹簧上,松开后,木块被弹簧弹出后沿斜面向上运动。下列关于木块的受力示意图中(不考虑空气阻力),正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意可知,滑光滑斜面滑下的木块不受摩擦力作用,故只受竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用,都作用在木块的重心上,故D正确,而A、B、C错误。故选D。
4、旅游时我们用双桨在水中划船,为了使船头向左转,应该采用下列什么方式划水( )
A.左、右桨同时向后划水 B.左、右双桨同时向前划水
C.左桨向后划水,右桨向前划水 D.左桨向前划水,右桨向后划水
【答案】C
【解析】AB.由于物体间力的作用是相互的,因此当左、右桨同时向后或向前划水时,船将向前或向后运动,故AB不符合题意;
C.当左桨向前划水,右桨向后划水时,左桨受到向后的力,右桨受到向前的力,船头向左转,故C符合题意;
D.当左桨向后划水,右桨向前划水时,左桨受到向前的力,右桨受到向后的力,船头向右转,故D不符合题意。故选C。
5、斜拉桥的荷载通过缆索传至索塔,再通过索塔传至桥的基座。如图所示,从左到右四根缆索,对主梁的支承效果索塔最好的是( )
A.第1根 B.第2根 C.第3根 D.第4根
【答案】A
【解析】A.第1根缆索与索塔的夹角最大,能更有效地将主梁荷载传递到索塔,支承效果最好,故A符合题意;
B.第2根缆索与索塔的夹角小于第1根,支承效果不如第1根,故B不符合题意;
C.第3根缆索与索塔的夹角小于第1根,支承效果不如第1根,故C不符合题意;
D.第4根缆索与索塔的夹角最小,支承效果最差,故D不符合题意。故选A。
6、如图,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( )
A.8N B.4N C.2N D.0
【答案】B
【解析】弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,题中弹簧测力计的挂钩上受到了4N的力,所以弹簧测力计的示数为4N,故B符合题意,ACD符合题意。故选B。
7、某学校创新性引入蹦床项目,并成功申请为蹦床运动训练基地,下图为某学生在进行蹦床训练的情境示意图,以下说法正确的是( )
A.人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人没有产生弹性形变
B.人在起跳腾空后,仍然受到蹦床的弹力
C.人降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
D.使蹦床向下凹陷的力是人的重力
【答案】C
【解析】A.力的作用是相互的,人和蹦床接触后,蹦床产生弹性形变,人也会产生弹性形变,故A错误;
B.人在起跳腾空后,与蹦床分开,不会受到蹦床的弹力,故B错误;
C.人降到最低点时,蹦床产生的弹性形变最大,则受到蹦床的弹力最大,故C正确;
D.人落在蹦床上并使蹦床向下凹陷,此过程中,使蹦床发生形变的力是人对蹦床的压力,而不是人的重力,故D错误。故选C。
8、如图所示,使用弹簧拉力器锻炼身体,小东的四位同学也都可以将弹簧拉力器拉开至两臂水平伸直。小东的四位同学中两臂水平伸直时对弹簧拉力器的拉力最大的是( )
A.手臂最长的同学 B.体重最大的同学
C.身高最高的同学 D.力气最大的同学
【答案】A
【解析】因为弹簧所受拉力越大,伸长越长,故要比较几位同学谁把弹簧拉得更长。它们都将手臂撑直了,那么手臂长的同学就用了更大的力,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
9、科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。
【项目任务】自制测力计并用于测量力的大小。
【项目准备】提供材料如图甲,弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙。
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
调零方式
多种方式调零
只能移动指针调零
不能调零
精确度
达到0.1牛
达到0.2牛
大于0.2牛
【评价量规】在老师的指导下小组同学制定了评价量规,表中为部分评价指标。
【项目制作】
(1)选择材料时,弹簧比橡皮筋更合适。理由是一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成
关系,便于标注均匀刻度;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2牛”刻度后两者之间分为10等份,制好的弹簧测力计,在精确度上评价等级为 ;
【项目评价】
(3)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现更优秀,小东认为可选取图乙中弹簧 (选填“a”或“c”)取代b弹簧制作测力计。
【答案】(1)正比(2)良好(3)a
【解析】(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,这样的特性便于标注均匀刻度,所以在一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比关系。
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,“0”和“2牛”刻度之间分为10等份,则其最小刻度为。根据评价量规,精确度达到0.2牛时评价等级为“良好”。
(3)实测时,挂上0.1牛的铅粒,测力计示数几乎没有变化,说明当前弹簧的精确度不够。为使“精确度”指标表现更优秀,需要选受力时伸长更明显的弹簧。由图乙可知,同样受力时,a弹簧的伸长量比b弹簧和c弹簧都大,所以应选取图乙中弹簧a取代b弹簧制作测力计。
10、在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给A、B两小组分别提供了铁质和铝质钩码若干,利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)使用弹簧测力计前应先 。
(2)A小组利用铁质钩码在某次测量时弹簧测力计如图甲所示,该弹簧测力计的分度值是
N;多次实验后根据实验数据绘制了如图乙所示的图象,可以得出的结论是 。
(3)小科将A、B两组所得的实验数据绘制在同一张坐标图上,则正确的是 (填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)调零(2)0.2 物体所受的重力与它的质量成正比(3)C
【解析】(1)弹簧测力计使用前要确保指针对准零刻度线,因此使用前需要调零。
(2)观察图甲中测力计的示数可以发现0到1N之间被分成了5等份,则最小刻度表示0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N。由图乙可知物体的重力随质量的变化关系图象为过原点的直线,故可得结论:物体所受重力跟它的质量成正比。
(3)重力大小与质量的比值是一个定值,该定值与物质的种类无关,因此不同物质的G-m图像是相同的。故选C。
11、某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(如图甲),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)使水火箭上升飞行的施力物体是 。
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量 来间接反映这个高度。
(3)如图丙所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞,到C处达到最高点的运动情况,照相机每隔0.2秒曝光一次,从拍摄的照片可以看出,判断水火箭运动情况
(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(4)以下是水火箭的部分评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
功能性
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t≥6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间3秒≤t<6秒
火箭能顺利升空,在空中的上升时间t<3秒或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系,请结合评价量表的功能性指标,对该水火箭进行评价并说明理由 。
【答案】(1)水(2)时间(3)变速(4)见解析
【解析】(1)瓶内的水向下喷出,水火箭给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,水火箭向上运动。
(2)火箭上升的高度越高,落地时所需的时间就越长,所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。
(3)由图丙知道,因照相机每隔0.2s曝光一次,从他拍下的照片可以看出,水火箭在做变速直线运动,其理由是:在相同时间内通过的路程不同。
(4)由图丙可知,水火箭上升时速度先增加后减小,到达最高处速度为0。由图丁可知,该水火箭在空中上升时间为8秒,由评价指标中优秀的标准可知,该水火箭为优秀。
12、针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,福甘和瑞泉同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设Ⅰ.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次
弹簧
弹簧
弹簧被压缩的长度(cm)
物块被推的距离(cm)
①
碳素
粗
8
25
②
铬钒
粗
8
22
③
硅锰
粗
8
27
④
碳素
细
10
24
⑤
铬钒
细
10
18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设 。
(2)根据表格中的实验数据,你认为福甘能否验证假设Ⅱ? 。
瑞泉同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为X,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)瑞泉同学根据得到的实验数据作出了F﹣x图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小 。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图所示),正确的是 (填字母)。
A.B.C.D.
【答案】(1)Ⅰ(2)无法验证(3)与弹簧的伸长量成正比(4)A
【解析】(1)①②③三组实验只有弹簧材料不同,其他变量均相同,可以探究弹簧弹力的大小与弹簧的材料的关系,因此是为了验证假设Ⅰ。
(2)表格中不存在两组实验符合只有粗细这一变量不同,其余变量均相同,因此无法验证假设Ⅱ。
(3)据图像可知,F-x图像是过原点倾斜的直线,说明F与x成正比,即在弹性限度范围内,弹力大小与弹簧的伸长量成正比。
(4)小迪同学以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长,由于弹簧自身有重力,即使不挂钩码,弹簧也会有一定的伸长量;瑞泉同学的图象过原点,因为他是以竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长,小迪同学的图象不过原点,因为他是以水平状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长,此时弹簧已经有一定的伸长量。由于弹簧的劲度系数不变,两图像的斜率相同,即两图象平行。故选A。
13、为了研究弹簧受到拉力作用时,其伸长量与弹簧自身因素的关系。小明同学选择了如下器材:弹簧测力计,弹簧A、B、C、D,其中弹簧A、C由同种金属丝绕制而成,弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成。A、B原来的长度均为Lo,C、D原来的长度均为L0',且A、B、C、D的横截面积均相同。实验操作如下:他将弹簧A、B、C、D的左端固定,并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧,它们的长度各自增加了L1、L2、L3和L4,如图甲、乙、丙、丁所示。
(1)甲实验中弹簧测力计受到A弹簧水平向 (填“左”或“右”)的拉力。
(2)操作甲、乙、丙、丁中,比较 ,说明弹簧的伸长量与金属丝的材料有关。
(3)小明同学通过比较甲、丙和乙、丁,进一步得出“同种材料制成的粗细相同的弹簧,在弹性限度内,弹簧的伸长量越大产生的弹力越大”的结论。你认为他的结论是否正确 ,并说明理由 。
【答案】(1)左(2)甲和乙/丙和丁(3)错误 没有控制弹簧原长相等
【解析】(1)由实验可知,用水平向右的力通过测力计拉伸A弹簧,物体间力的作用是相互的,那么弹簧测力计受到A弹簧水平向左的拉力。
(2)探究弹簧的伸长量与金属丝的材料的关系时,必须控制弹簧的长度和横截面积,拉力相等,因此选择甲和乙(或丙和丁)。
(3)比较甲、丙和乙、丁,因为没有控制弹簧原长相等,所以不能得出“同种材料制成的粗细相同的弹簧,在弹性限度内,弹簧的伸长量越大产生的弹力越大”的结论。
14、在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,楚老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸,随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G-m的图像;发现图像是一条经过原点的直线,由此可知 ;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像,图线可能是图乙中 ;(已知绿豆>黄豆)
(3)楚老师将弹簧测力计的弹簧拆了下来,进行了“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验。他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出弹簧的长度为L,把L-L0作为弹簧的伸长量x。这样操作,最后作出的F-x图像是 ,并加以说明理由
。
A.B.
C.D.
【答案】(1)见解析(2)C(3)B 弹簧自身重力也会使弹簧伸长
【解析】(1)由G-m的图像可知,图像是一条经过原点的直线,重力与质量的比为一个定值,说明物体受到的重力与质量成正比。
(2)重力与质量成正比,即比值是一个常数,所以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,图线会重合,说明重力与物质种类无关,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
(3)因为受弹簧自身重力和影响,当把弹簧悬挂起来后,它的长度会比放在水平桌面上长一些,因此,图像中当横轴上的拉力为0时,纵轴上的长度应该有一定的数值才行,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
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