期末实验复习 影响弹簧弹力大小的因素专项练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-05
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 弹力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 弹力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.32 MB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58225489.html |
| 价格 | 0.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦弹簧弹力实验探究,通过数据处理、图像分析及实践应用,系统构建胡克定律理解与科学探究能力,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础实验探究|1-4题|数据读取与比例计算、弹性限度判断|从弹簧原长、伸长量概念,推导弹性限度内伸长量与拉力成正比关系|
|图像分析应用|5-8题|图像斜率比较、量程与精度选择|结合F-x图像分析劲度系数,建立弹簧特性与测力计性能的关联|
|综合实践设计|9-15题|控制变量法、器材规格匹配|从实验结论迁移到弹簧测力计制作、密度秤设计,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
期末实验复习影响弹簧弹力大小的因素专项练习
1.在科技活动中,老师分组在课外进行了“弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力的关系”的实验探究,若某组的实验数据记录如表。
弹簧长度L/cm
2
3
4
5
7
7.5
8.0
弹簧受到的拉力F/N
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
(1)由表中可知,当拉力F=0N,弹簧的长度是____cm;当弹簧每增加0.5N的拉力,弹簧的伸长量就增加_____cm,当弹簧受到的拉力为2N时弹簧长度为______cm;
(2)由实验数据可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成_____;
(3)如表中,当拉力大于3N后,上述结论已不再成立,原因是 ;
A.拉力不够大
B.超出了弹簧的弹性限度
(4)这项实验成果在实际中的应用是______;
(5)小明和小轩这一组准备动手制成弹簧测力计,它们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图所示的图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧____,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧____(填“A”或“B”)。
2.小华发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小华决定进行实验。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
拉力(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
弹簧伸长量
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
3.20
4.20
(1)要完成实验,除了需要图中的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是_______。进行实验后小华记录数据如表;
(2)分析表格中的实验数据可验证小华的猜想是_______(选填“正确”或“错误”)的;进一步综合分析实验数据及图像发现,在弹簧___________内,弹簧的伸长量跟所受的拉力成_______;
(3)如果用与这根弹簧相同的弹簧做成一个弹簧测力计,弹簧测力计的量程是_______N。
3.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
弹簧受到的拉力/
0
1
2
3
4
甲弹簧的长度/
6
7
8
9
10
乙弹簧的长度/
6
8
10
12
14
(1)分析数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成________(选填“正比”或“反比”);
②甲弹簧受拉力时的长度跟乙弹簧受________拉力时的长度相同。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。若甲弹簧的刻度如图A。
①由图知A弹簧的量程是,B弹簧的量程应是________;
②B弹簧的分度值是________。
(3)经实验探究发现:在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,现为探究在拉力相同的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验如下:
①将一根弹簧剪成长度________(选填“相同”或“不同”)的两段。
②分别用大小________(选填“相同”或“不同”)的力拉两弹簧,然后比较弹簧伸长的长度。
4.弹簧测力计的弹簧断去一小部分,把剩下部分仍装在测力计上,校正零点后它还能正常测力吗?为此,兴趣小组用一根弹簧探究弹簧伸长量(x)与它受到拉力(F)的关系,得到如图甲所示的F—x关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:弹簧的伸长量x与它受到的拉力F成_____比,拉力F与伸长量x的比值k保持不变,这根弹簧k的大小为____________(写上单位);
(2)将该弹簧截去一部分,剩余部分的k是否会发生变化?小组同学提出了如下猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大。
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行了如下探究:
把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙所示;
在弹簧下端挂5个钩码,静止时如图丙所示,每个钩码重0.5N,则弹簧受到钩码的拉力F=________N,此时弹簧的伸长量x=________cm;
多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表:
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出F—x图像____(对应图线记为b);
比较图线a、b,可知_____(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
5.如图,小金同学为了制作弹簧测力计,用一根弹簧进行了探究:将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码,记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系,如表所示:
拉力(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
弹簧长度(cm)
6.5
7.5
8.5
9.5
10.5
14.2
18.0
若用此弹簧制作弹簧测力计,请回答以下问题:
(1)从表格信息可得,它的最大测量值至少是__________N;
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为__________cm;
(3)当该弹簧测力计悬挂75g的重物时,求该重物的重力和弹簧的长度__________。
6.小丽利用如图甲所示的实验装置,对粗细相同的铜弹簧A和铁弹簧B的“伸长长度与所受拉力大小的关系”进行了对比探究。实验中在两根弹簧下逐个增加规格相同的钩码,同时用刻度尺测出悬挂钩码后弹簧的总长度,下表是实验时记录的部分数据。
所挂钩码的重力/N
1
2
3
4
5
6
A弹簧总长度/cm
9.0
12.0
15.0
21.0
24.0
B弹簧总长度/cm
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
分析表中数据可知:
(1)在正确操作且不考虑误差的情况下,表格中漏记的数据应为___________;
(2)若伸长相同的长度,A弹簧受到的力比B弹簧受到的力要___________(选填“大”或“小”);
(3)小丽用A、B两弹簧分别制作了如图乙所示的a、b两弹簧测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是___________弹簧测力计,精度较高的是___________弹簧测力计。(均选填“a”或“b”)
7.科学学习小组开展了“自制测力计”的项目化学习。项目任务是自制测力计并用于测量力的大小。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。在老师的指导下小组同学制定了评价量规,下表为部分评价指标。
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0.1N
达到0.2N
大于0.2N
(1)分析图乙中弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系,请判断选择材料时,弹簧和橡皮筋哪种材料更合适并说明理由。
选择___________更合适,理由是___________;
(2)选用图乙中b弹簧制作测力计,确定“0”和“2N”的刻度后,两者之间分为10等份,则该测力计的分度值为___________N;
(3)自制测力计“调零方式”指标为良好。用该测力计测量水平拉力,应先将测力计___________放置(选填“竖直”、“水平”或“任意”),待弹簧处于自由状态,再调整指针到“0”刻度位置,方可进行测量;
(4)实测时,挂上0.1N的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,为使“精确度”指标表现为优秀,小组同学选取图乙中a弹簧取代b弹簧制作测力计。请说明他们选择的理由:由图乙可知,因为在同为2N的拉力下,a弹簧的___________,所以其变化最明显,精确度最高;
(5)用a弹簧重新制作的测力计确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为20等份,小组同学用制作好的弹簧测力计测两个鸡蛋的重力,指针指在“0”刻度开始的第12条刻度线位置,则测得两个鸡蛋的重力为___________N。
8.小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用如图甲所示的实验装置,在弹簧A和弹簧B上依次挂上钩码记录了相应实验数据如下:
拉力(钩码总重)/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
A弹簧的总长度/cm
2.00
3.00
4.00
5.00
5.50
5.80
6.00
6.00
6.00
6.00
B弹簧的总长度/cm
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.20
(1)实验探究
①没有挂钩码时,弹簧A的原长=______cm;
②在图乙表格中作出弹簧A和弹簧B的总长度L与拉力大小F的关系图像______;
(2)跨学科实践——制作简易弹簧测力计
【项目任务】利用钩码(每个钩码重1N)、托盘(大约100g)、刻度尺和弹簧A、B等器材,制作一个如图丙所示带托盘的弹簧测力计,要求:量程为0—5N,分度值为0.1N;
【方案实施】
①根据之前实验探究中的数据,制作此量程为0—5N,分度值为0.1N的“弹簧测力计”应选择弹簧______(选填“A”或“B”)更合理;
②使用如图丙所示实验器材组装带托盘的弹簧测力计;
③请写出为弹簧测力计标注刻度操作过程:________________________。
9.小华在课外探究弹簧的伸长跟外力的变化关系时,记录了如下实验数据。
弹簧受到的拉力
0
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
3.43
弹簧的长度
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
弹簧的伸长量
①
1
2
3
4
5
②
5.5
(1)没有挂钩码时,弹簧的长度______cm;
(2)请将表格中第3行的数据补充完整:①______,②______;
(3)分析实验数据,你可得到的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成______比;
(4)这项探究在实际中的应用是制作______;
(5)本实验中选用的弹簧能够用来测量力的范围是______N。
10.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系做了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据:
表一
甲弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6
9
12
15
18
21
24
表二
乙弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
乙弹簧的长度/cm
6
8
10
12
14
16
18
(1)如图所示,小明分别用甲、乙两弹簧制作了弹簧测力计A和B,A和B的外壳相同,刻度线分布情况相同,则精确程度较高(分度值较小)的是______(选填“A”或“B”)测力计;
(2)如图C所示,在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.4N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示)。只要在容器中加100mL的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。此“密度秤”能测到液体密度的最大值为______g/cm3,利用该弹簧测力计上现有的刻度线作该“密度秤”的刻度线,则该“密度秤”的分度值是______g/cm3;要提高精确度,采取的措施是______;要增大该密度秤的量程,可采取的措施是______(以上两空均选填序号);(g取10N/kg)
A.增大桶容积 B.减小桶容积 C.换更重的桶
(3)小明推测弹簧测力计示数与液体密度之间有一定的规律,在如图所示的图像中能正确反映这规律的图像是______。
A. B. C. D.
11.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比。为了验证猜想,小明决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要如图所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是________;进行实验后小明记录数据如下表,表中数据明显错误的是第________次实验;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码)
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,从表格数据中可验证小明的猜想是________的(填“正确”或“错误”);
(3)学校物理兴趣小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计。他们选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图2所示图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选用弹簧________(选填“甲”或“乙”);量程为________,若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧________(选填“甲”或“乙”)。
12.某兴趣小组用如图1装置探究弹簧(橡皮筋)的伸长量与拉力的关系,已知两根橡皮筋长度和材料相同,粗细不同。
(1)实验时,在弹簧和橡皮筋下方挂上不同质量的钩码,用刻度尺测出弹簧和橡皮筋的伸长量,并绘制拉力(F)与伸长量(Δl)的图像(如图2),其中图线Ⅱ为弹簧的图线。由图可知:拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量___________。在弹性范围内,弹簧的伸长量与拉力成___________。粗橡皮筋的实验图像是图2中的___________图线(选填“Ⅰ”或“Ⅲ”);
(2)若用实验中的弹簧制作弹簧测力计,为了保证刻度分布均匀,则该测力计的最大测量值是___________N;
(3)如图3,小明用图线Ⅰ所对应的橡皮筋制作测力计,步骤如下:
①不挂钩码时,在回形针上端位置标上“0”刻度线;
②挂上重5N的钩码,在回形针上端位置标上“5”刻度线;
③用刻度尺测出0~5N刻度线之间的距离,等分标出其它刻度线。
若小明用此测力计进行测量,当测量值为2N时,准确值为___________N。
13.为了探究弹簧的伸长量与它所受拉力大小的关系,小明和小华决定进行实验。
(1)要完成实验,除了需要图甲所示的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码所受重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是______。进行实验后小明记录数据如下表,表中数据说明弹簧所受拉力大小与其形变量成正比,他的判断依据是____________________________,明显错误的是第________次实验。
实验次数
1
2
3
4
5
拉力(钩码总重)F/N
0
2
4
6
8
弹簧伸长量ΔL/cm
0
0.80
2.10
2.40
3.20
(2)在图乙中作出弹簧伸长量ΔL与所受拉力F的关系图像。
14.小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明提出三种猜想:
猜想1:弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2;
②如图甲,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1'、L2';
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
(1)该实验方案研究的是猜想 ___________(填写序号)。实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是 ___________;
(2)实验方案中完成步骤①②外,还探究步骤③的目的是 ___________,其中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与___________有关;
(3)探究完成后他们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图乙所示的图像,图象中只有OA段和OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 ___________(填“A”或“B”);
(4)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架,如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离ΔL之间的关系图线如图丁所示。当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x=___________m。
15.小华在课外探究:弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系,利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下:(g=10N/kg)
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
400
指针位置/cm
2
3
4
5
6
7
7.5
7.5
(1)根据数据分析可知弹簧的原长为______cm;
(2)分析实验数据你可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内,______;
(3)小华做出了如图乙三个图像,其中正确的是图______;
(4)分析实验数据可知,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是______N,若将尺上1cm等分成5等份,则一小格对应的拉力大小为________N。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末实验复习影响弹簧弹力大小的因素专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1) 2 1 6
(2)正比
(3)B
(4)弹簧测力计
(5) B A
【详解】(1)[1]由表格数据可直接读出:拉力时,弹簧长度为2cm。
[2][3]观察数据规律:拉力每增加0.5N,弹簧长度增加1cm,因此伸长量也增加1cm;拉力为1.5N时弹簧长5cm,拉力增加到2N(增加0.5N),长度增加1cm,因此拉力为2N时弹簧长度为6cm。
(2)在弹性限度内,弹簧伸长量与所受拉力的比值为定值,因此二者成正比。
(3)当拉力超出弹簧的弹性限度后,弹簧不再满足“伸长量与拉力成正比 ”的规律,因此选B。
(4)弹簧测力计就是利用该实验的结论制作的,因此这项成果的实际应用是制作弹簧测力计。
(5)[1]由图像可知:弹簧B能承受的最大拉力更大(弹性限度更大),因此制作量程较大的弹簧测力计选B。
[2]相同拉力下弹簧A的伸长量更大,伸长变化更明显,测量精度更高,因此制作精确程度较高的弹簧测力计选A。
2.(1)刻度尺
(2) 正确 弹性限度 正比
(3)0-6
【详解】(1)钩码对弹簧的拉力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,所以需要刻度尺。
(2)[1][2][3]分析数据可知,当拉力增加时,弹簧伸长量增加,由图像可以得出的结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比;所以小华的猜想是正确的。
(3)由图象可知,在6N之后,拉力与长度不能成正比,故测量范围为:0~6N。
3.(1) 正比 2
(2) 0~2 0.1
(3) 不同 相同
【详解】(1)①根据表格数据可以得出,不论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值,即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比。
②由表格数据可知,甲弹簧受拉力时的长度是10cm,乙弹簧的长度是10cm,对应的拉力为2N。
(2)①由表中数据可知,甲乙弹簧的原长是6cm,拉力为4N时甲弹簧伸长的长度
伸长的相同长度时乙弹簧长度为
由表格可知,长度为10cm的乙弹簧对应的拉力为2N,故B弹簧的量程应是0~2N。
②由图B弹簧测力计可知,在0~2N之间共分20格,则分度值为。
(3)要证实弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系,设计实验时要采用控制变量法,需要控制弹簧的材料、粗细、所受拉力相同,只改变弹簧的原长,要控制弹簧的材料、粗细相同可以取同一根弹簧来做实验,再将弹簧截成长度不同的两段,就可以改变弹簧的原长,并分别用大小相同的力拉两根弹簧,就可以控制弹簧所受的拉力相同,最后比较弹簧伸长长度的关系。
4.(1) 正
(2) 2.5 2.50 丙
【详解】(1)[1]由图甲可以看出F—x关系图像是一条过原点的倾斜的线段,说明弹簧的伸长量x与它受到的拉力F成正比关系;
[2]由图甲可知,当x=6cm时,F=3N,则可求出
(2)[1]钩码静止时,根据二力平衡可知,弹簧对钩码的拉力等于钩码的总重力,每个钩码重0.5N,挂5个钩码,则弹簧对钩码的拉力F拉=G总=5×0.5N=2.5N
因为弹簧对钩码的拉力与钩码对弹簧的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以弹簧受到钩码的拉力
[2]乙图指针在5.00cm处,丙图指针在7.50cm处,故
[3]根据记录表中数据,描点得出图像,如图所示:
[4]根据图线b可知,当x1=5cm时,F1=5N,可以计算出
所以截去一部分后弹簧的k变大了,故丙同学的猜想是正确的。
5. 2 0.2 0.75N,8cm
【详解】(1)[1]由表格数据可知,当拉力为0时,弹簧原长为6.5cm,拉力在以内,拉力每增加0.5N,弹簧伸长1.0cm,则弹簧伸长量与拉力成正比,故弹簧测力计的最大称量是2N。
(2)[2]由表格数据分析可知,在内弹簧受到的拉力每增加0.5N弹簧伸长1cm,即拉力与伸长量之比为0.5N/cm,若该弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则相邻刻度线之间的距离为0.2cm。
(3)[3]当悬挂75g的重物时,弹簧受到的拉力
此时弹簧的伸长量
弹簧的长度为
该重物的重力为0.75N,弹簧的长度为8cm。
6. 18.0 小 b a
【详解】(1)[1]由表格数据知,钩码的重力每增加1N,A弹簧的总长度增加3cm,所以钩码的重力为4N时,弹簧总长度为18.0cm。
(2)[2]由表格数据知,由9.0cm到12.0cm,A弹簧受到力的变化由1N到2N,B弹簧受到的力由2N到4N,所以伸长相同的长度,A弹簧受到力比B弹簧的小。
(3)[3][4]由表格数据知,所受力相同时,A的伸长量较大,B的伸长量较小,则在伸长相同长度时,B受力更大,b弹簧测力计的量程更大,a弹簧测力计的分度值更小,精度较高。
7.(1) 弹簧 见解析
(2)0.2
(3)水平
(4)伸长量大
(5)1.1
【详解】(1)[1][2]由图乙知道,一定范围内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比关系,便于标注均匀刻度,所以弹簧更合适。
(2)由题意知道,图乙中b弹簧制作测力计,在“0”和“2牛”之间分为10等份,则该测力计的最小刻度为
(3)用测力计测量水平拉力时,应先将测力计水平放置,弹簧处于自由状态,指针调整到零刻度位置,方可进行测量。
(4)实测时,挂上0.1牛的铅粒,发现测力计示数几乎没有变化,说明弹簧的精确度不够,为使“精确度”指标表现更优秀,需选受力时伸长更明显的弹簧,由图乙知道,同样受力时,a弹簧的伸长量更大,所以应先a弹簧取代b弹簧制作测力计。
(5)测力计确定“0”和“2N”刻度后,两者之间分为20等份,则该测力计的最小刻度为
第12条刻度线对于的示数为
8.(1) 2.00
(2) B 组装器材,将空托盘挂在弹簧B的下方,静止后标记刻度为0N;在托盘中放入一个钩码后标记刻度为1N,并使用刻度尺将0N至1N刻度之间距离均等分为10格,每一小格代表0.1N;此后在托盘中再放入一个钩码并重复上述步骤,直至在托盘中放入5个钩码,并使用刻度尺标记好为止。
【详解】(1)由实验数据可知,当弹簧A没有挂钩码时,长度为2.00cm,即为原长。
根据表格中数据,描点画图即可。
(2)在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,由表格中数据可知,弹簧A所受拉力为4N时,已超过弹性限度,而弹簧B在弹性限度内,最大拉力是8N,故量程为0-5N,分度值为0.1N的“弹簧测力计”应选择弹簧B。
略
9. 2 0 5.5 正 弹簧测力计 0~2.45
【详解】(1)[1]没有挂钩码时,弹簧的长度可从表格第1列数据读出,为2cm。
(2)①[2]根据表格可知,弹簧受到的拉力是0N时,弹簧没有伸长量,为0cm。
②[3]弹簧受到2.94N的拉力时,长度为7.5cm,已知弹簧的原长为2cm,所以伸长了
(3)[4]由表中数据知:当钩码重力为0.49N时,弹簧伸长为
钩码重力为0.98N时,弹簧伸长
依此类推,可得到结论是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比。
(4)[5]实验研究的是弹簧长度和外力的关系,在已学的物理仪器中,弹簧测力计符合该实验的实际应用。
(5)[6]从表格中可以看出,钩码的重力每增加0.49N, 弹簧伸长1cm,而当拉力从2.45N增加到2.94N时,弹簧却只伸长了0.5cm,说明此时超过了弹簧的弹性限度,因此,该弹簧测力计的量程是0~ 2.45N。
10.(1)A
(2) 4.6 0.2 A B
(3)C
【详解】(1)由表一和表二可知,两弹簧受到的拉力为0N时,长度均为6cm,即两弹簧的原长相同,当两弹簧所受的拉力相同时,由于甲弹簧的长度大,说明其伸长的长度也大。所以分别用甲、乙两弹簧制作弹簧测力计A和B,精确程度较高(分度值较小)的是A测力计。
(2)[1][2]容器的重力为0.4N,空容器挂在秤钩上时示数为0.4N,所以示数0.4N处即密度秤的零刻度。容器中倒入100mL的待测液体,当测力计示数为最大值5N时,液体的重力为G=G总-G容=5N-0.4N=4.6N
则液体的质量为
则液体的最大密度为
测力计分度值为0.2N,则该“密度秤”的分度值是
[3]小桶内液体的重力可表示为
液体的体积是一定的,当液体密度变化时有
要提高精确度,即相同密度变化时,液体的重力有更明显变化,所以,应增大液体的体积,即增大桶容积,由上式可知,分度值与桶重无关,故选A。
[4]弹簧测力量程一定,能测的最大力是一定的,增大量程,就是要使弹簧测力计达到最大示数时,液体密度尽可能大,弹簧测力计的最大示数可表示为
可见,在F一定时,为了使液体密度增大,可以减小桶的重力或减小桶的容积,故选B。
(3)弹簧测力计示数为
由上式可知,弹簧测力计示数与液体密度成一次函数关系,图像是一条上升的且不过原点的直线,且液体密度为零时,弹簧测力计示数大于零。
故选C。
11. 刻度尺 4 正确 乙 0~8 甲
【详解】(1)[1]实验为了探究弹簧伸长量与拉力的关系,除了需要两头带钩的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要刻度尺测量弹簧的长度以计算不同拉力下的伸长量。
[2]除了第4次实验外,其他各组实验可以证明,每增加1N的拉力,弹簧的伸长量就增加0.40cm,所以第四次数据是错的。
(2)[3]根据表中数据可知,每增加1N的拉力,弹簧的伸长量就增加0.40cm,故弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,他的猜想是正确的。
(3)[4][5]根据图2可知,甲受到的拉力超过4N后,其所受拉力大小与伸长量不成正比,故其量程为0~4N;,乙受到的拉力超过8N后,其所受拉力大小与伸长量不成正比,故其量程为0~8N。因此,乙弹簧测力计的量程更大。
[6]甲弹簧测力计受到1N拉力后弹簧伸长量为
乙弹簧测力计受到1N拉力后弹簧伸长量为
故甲弹簧测力计的精确度较高。
12. 越长 正比 Ⅰ 4 3
【详解】(1)[1][2][3]图线Ⅱ为弹簧的图线,由图可知,拉力越大,弹簧(或橡皮筋)的伸长量越长,在弹性范围内,弹簧的图像是一条直线,弹簧的伸长量与拉力成正比。由图2可知当橡皮筋伸长相同的长度,Ⅰ比Ⅲ产生的拉力大,则Ⅰ图像应是粗橡皮筋的。
(2)[4]由图像可知,弹簧受到的拉力为4N时,伸长的长度是8cm,在此限度范围内,弹簧测力计刻度分布均匀,该测力计的最大测量值是4N。
(3)[5]由于刻度是等分的,测量值是2N时,橡皮筋伸长的长度是3cm;实际上,橡皮筋的伸长量与受到的拉力不成正比,根据图像可知:橡皮筋的伸长量为3cm时,受到的拉力为3N,即准确值为3N。
13.(1) 刻度尺 拉力与弹簧伸长量的比值是定值 3
(2)
【详解】(1)[1]要完成实验,除了需要图甲所示的弹簧、若干相同的钩码、铁架台以外,还需要的测量仪器是测量弹簧伸长量的刻度尺。
[2][3]由表格数据得,拉力与弹簧伸长量的比值是定值,由此可得弹簧所受拉力大小与其形变量成正比;表格中第3次实验中拉力与弹簧伸长量的比值与其他组的比值不同,故第3次实验数据出错。
(2)将表格中2、4、5的数据在表格中描点,再将各个点用直线连接起来,可得弹簧伸长量ΔL与所受拉力F的关系图像,如图所示:
14. 2;材料 保持了弹簧材料、粗细相同 多次测量找普遍规律 拉力大小 A 0.2
【详解】(1)[1]保持弹簧材料、粗细相同,原长不同,改变拉力大小,对比伸长量的大小关系,这是探究弹簧伸长量与原长的关系,故是研究猜想2。
[2]实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,保持了弹簧材料、粗细相同,改变弹簧的原长。
(2)[3]探究步骤③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,进行多次实验,目的是多次测量,避免偶然性,找普遍规律。
[4]实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化,说明了拉力大小可能影响弹簧的伸长。
(3)[5]由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
(4)[6]在从图丙和图丁可知:在0~0.2m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.2~0.3m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为
15.(1)2
(2)弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比
(3)2
(4) 0~2.5 0.1
【详解】(1)由表中第一组数据可知,弹簧不挂重物时指针在2cm刻线处,因此弹簧的原长为2cm。
(2)分析实验数据可知,表中所挂物体对弹簧的拉力等于物体的重力,故拉力分别为0、0.5N、1N、1.5N、2N、2.5N、3N、4N,拉力与伸长量的比值后两组数据已经超出了弹簧的弹性限度,故不符合规律;可以得到的结论是:在弹簧的使用范围内,弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比。
(3)弹簧的原长为2cm,因此图像的起点应在(2,0),因为弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比,所以图像为一条直线,当拉力2.5N时,拉力超出了弹簧的弹性限度能承受的拉力,弹簧不再伸长,故图2正确。
(4)[1][2]分析实验数据可知,在弹簧的使用范围内,弹簧能承受的拉力为2.5N,若用此弹簧做成弹簧测力计,量程是0~2.5N,此时弹簧的伸长量为
L=7cm-2cm=5cm
则弹簧伸长1cm代表0.5N,因此将1cm等分成5等份,则一小格对应的拉力大小为0.1N。
答案第1页,共2页
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