期末实验之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
2026-07-03
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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 | - |
| 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 | 732 KB |
| 发布时间 | 2026-07-03 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58626731.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦弹簧弹力与伸长量关系,通过实验探究、图像分析、综合应用构建系统性训练,融合科学探究与科学思维,强化弹性限度、劲度系数等核心概念的理解与迁移。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础关系探究|3题|控制变量法分析材料、粗细、原长影响|从弹性形变概念到胡克定律(F=kx)的生成|
|图像分析应用|5题|图像斜率求劲度系数、拐点判断弹性限度|实验数据→图像表征→规律推导的逻辑链|
|实验设计与误差|4题|实验器材选择、数据有效性验证|科学探究完整流程(问题-猜想-验证-结论)|
|综合拓展|3题|串联/并联弹簧受力分析、密度秤设计|从基础实验到实际应用的知识迁移|
内容正文:
期末实验之影响弹簧弹力大小的因素专项练习
1.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和橡皮筋伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)由图乙可知,在_______,橡皮筋的伸长量与橡皮筋受到的拉力大小成正比;当分别在两根橡皮筋上悬挂重力为的物体时,橡皮筋A的伸长量为_______cm,橡皮筋B的伸长量为_______cm。
(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”)。
(3)将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来改装成弹簧秤,则这弹簧秤的最大量程为______N。
2.某同学在探究弹簧的长度与所受拉力的关系时,得到如图图像。
请回答下列问题:
(1)分析图像及有关数据,可以得出结论是__________________;
(2)若用这根弹簧制成弹簧测力计,量程为_________N。
3.小明在选用弹簧测力计的过程中,发现用不同规格的弹簧测力计测量大小相同的力时,弹簧伸长的长度不一样。关于影响弹簧的伸长量的因素,小明有以下三种猜想。
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。
小明为了探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将同一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度、;
②如图甲所示,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、;
③改变拉力的大小,重复实验步骤②,记录实验数据。
(1)图甲中,该实验还缺少的实验器材是________。
(2)实验方案中“将一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做是为了得到材料和粗细均相同的两根弹簧,该实验方案研究的是猜想________(填序号)。
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与________有关。
(4)实验方案中除了步骤①②外,还设计步骤③的目的是________。
(5)探究完成后,小明选了A、B两根长度和材料相同,但粗细不同的弹簧进行测试,绘制出如图乙所示的图像,图像中只有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________;小明的力气比较大,他要制作弹簧拉力器锻炼,应选用弹簧________。(均选填“A”或“B”)
4.小刚通过查材料知道:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成。正比,其大小表示为:F=kx,其中k为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究,将弹簧的一端固定,另一端悬挂钩码(图甲所示),记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A的伸长量为__________________cm;
(2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线,这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的___________;由此可知,用弹簧____________(选填“A”或“B”)制成的测力计量程更大。
(3)由实验测得的数据可得,在弹性限度以内,本实验中B弹簧的劲度系数k为_____________N/m。
5.某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0=3.5cm,再将弹簧的上端挂在铁架台上,使弹簧处于竖直状态,如图(a)所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端,测出相应的弹簧总长度L,算出弹簧伸长量x=L-L0,记录实验数据,作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像,如图(b)所示。
(1)弹簧具有_____(填“弹性”或“塑性”);
(2)图(b)中,直线没过坐标原点,可能的原因是 ;
A.坐标标度选取不合理
B.钩码重力的测量值都偏大
C.弹簧自身重力的影响
(3)该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧测力计,弹簧测力计的工作原理是______,将该弹簧秤竖直放置,未挂重物时,指针与零刻度对齐,悬挂某一重物时,如图(c)所示读数为______N,此时弹簧总长为_______cm。
6.为探究“影响弹簧受力伸长大小的因素”,兴趣小组作出下列猜想:
猜想一:弹簧伸长的长度可能与弹簧的长度有关;
猜想二:弹簧伸长的长度可能与受力的大小有关;
猜想三:弹簧伸长的长度可能与弹簧的材料有关。
他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象。已知弹簧甲和丙是同种金属丝,弹簧乙是另一种金属丝,甲和乙原长均为,丙原长为,其他条件均相同。将弹簧的一端固定,另一端用弹簧测力计以不同大小的力拉,如图所示。表一是实验数据记录。
弹簧受到的拉力
0
1
2
3
4
5
6
7
甲
弹簧的长度/cm
6.0
6.6
7.2
7.8
8.4
9.0
9.7
10.8
乙
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
丙
9.0
9.9
10.8
11.7
12.6
13.5
14.4
15.9
(1)分析表中数据可知:在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度______(填“大于”或“小于”)乙弹簧伸长的长度;
(2)要证实猜想一,需比较______两组弹簧的数据;
(3)请根据上表中弹簧甲的数据,将下表填写完整。
表二
弹簧受到的拉力
0
1
2
3
4
5
6
7
弹簧甲的伸长
0
0.6
1.2
1.8
______
3.0
3.7
______
(4)分析数据可知:在一定的弹性限度内,同一弹簧的伸长与它所受的拉力成______比;
(5)进一步综合分析数据还可得出:弹簧的伸长不仅跟拉力大小有关,还跟弹簧的______和______有关;
(6)若用这三根弹簧制作弹簧测力计,精确度较高的应是______(选填“甲”/“乙”/“丙”)。
7.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(钩码总重)F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量△L/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(2)去除错误的一组数据,在图1中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线;
(3)由图像可验证小明的猜想是___________的(选填“正确”或“错误”);
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码,他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出,你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答:___________;
(5)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___________;若要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用弹簧___________。
8.为制作弹簧测力计,某物理实验小组利用甲、乙两根不同的弹簧进行测量,如表所示为实验时所记录的数据。
弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
甲弹簧的伸长量/cm
0
1
2
3
4
乙弹簧的伸长量/cm
0
2
4
6
8
(1)如图所示的、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,弹簧的量程应是______;
②B弹簧的分度值是______N;
③该实验小组用A、B弹簧测力计在水平方向互拉,当A弹簧测力计示数为1N时,B弹簧测力计的示数为______N;
(2)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”“不同”)的两段;
②分别用大小______(选填“相同”“不同”)的力拉两弹簧,然后比较弹簧伸长的长度。
9.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,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(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,则用橡皮筋______(选填“A”或“B”,下同)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;
(3)将本实验中A、B橡皮筋串联起来(如图丙)代替弹簧,能够测量力的最大值为______N;现整体橡皮筋伸长12cm,则______N。(不计橡皮筋自重和接头处长度的变化)
10.小华在实验室探究弹簧伸长量与所受拉力之间的关系:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量ΔL/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40
(1)实验中小华记录数据如乙表,分析表中数据,可以得到结论:__________________________;
(2)小华又选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,绘制出如图丙所示图像。小明准备选择其中一根弹簧自己动手制作弹簧测力计,若他要制作量程较大的弹簧测力计,则据此制作的测力计的量程为_____________N;
(3)小华在测力计的刻度盘标注密度值,制成简单而实用的液体密度秤。小桶重1N,当小桶加满水时,指针指在“3”刻度处,该“密度秤”可以鉴别密度差异不小于________g/cm3的液体。
11.水明利用如图甲所示的实验装置对铜弹簧A和铁弹簧B的“伸长长度与所受拉力大N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/N
1
2
3
4
5
6
A弹簧的总长度/cm
9.0
12.0
15.0
?
21.0
24.0
B弹簧的总长度/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)从表中数据可以得出结论,在弹性限度内,弹簧的伸长量与其所受拉力大小成__________;
(3)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”);
(4)小明用A、B两弹簧分别制作了如图乙所示的a、b两测力计,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同,则量程较大的是__________测力计,精度较高的是__________测力计。(选填“a”或“b”)
12.小明在探究“弹簧的伸长量与受到的拉力的关系”时,利用图甲中的器材做实验,并记录了相应的数据,如下表所示(取)。
钩码质量/g
0
50
100
150
200
250
300
350
400
弹簧长度/cm
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.3
6.4
(1)该实验中,除了图甲所示的器材外,还缺少的一个测量工具是_________;
(2)请根据表格中前几组数据,在乙图中画出弹簧受到的拉力与伸长量的关系图像;
(3)根据表格中的数据,可以得到的结论是__________;
(4)如果利用该弹簧自制一个弹簧测力计,该测力计的量程为_________N。
13.小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。弹簧的一端固定在木板上,他先在木板上标上0~7.00cm的刻度,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50克,g取10N/kg),当钩码静止时,钩码对弹簧的拉力大小等于钩码的重力。实验数据记录如下表:
钩码个数
0
2
4
6
8
10
弹簧长度/cm
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
弹簧的伸长/cm
0
1.00
2.00
3.00
5.00
(1)由表中数据规律可知:当挂8个钩码时,弹簧的伸长量为_________cm;
(2)分析上表中弹簧的伸长跟拉力的数据,可以得到:在弹簧的弹性限度内,__________;
(3)小明想用该装置设计一个测量液体密度的“密度秤”,他找来一个质量为100g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能测出液体的密度:
①该“密度秤”的零刻度线应在___________cm刻度处;
②在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,如图乙所示,则该小桶的容积是________cm3;
③该“密度秤”能测量的最大的密度是_____g/cm3;
④通过分析该“密度秤”,小明推测在液体密度ρ与弹簧所受拉力F之间有一定的规律,以下能正确反映这一规律的图像是__。
A. B. C. D.
14.小韩同学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。请回答下列问题:
(1)这根弹簧的原长是______cm;
(2)弹簧在受到5N的拉力时,弹簧比原来伸长了______cm,此时弹簧发生了______(选填“弹性”或“塑性”)形变;
(3)分析图像及有关数据,你可得出的结论是:______。
15.小明想用弹簧制作一个密度秤,他先用图甲所示的装置探究弹簧伸长的长度与拉力的关系。弹簧原长为2.00cm,将弹簧的一端固定在有7cm刻度的木板的“0”刻度处,把木板竖直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的重力是0.5N),记录弹簧下端指针所指位置。
钩码个数
钩码总重/N
弹簧长度/cm
弹簧伸长的长度/cm
0
0
2.00
0
1
0.5
2.50
0.50
2
1
3.00
1.00
4
2
4.00
2.00
6
3
5.00
3.00
8
4
6.00
4.00
(1)当弹簧下端挂3个钩码时,指针所指刻度如图乙所示,此时弹簧伸长的长度是__________cm。改变弹簧下端所挂钩码个数,记录弹簧长度和伸长的长度,得到数据如表格所示,由表格数据可知,在一定限度内,弹簧伸长的长度与所受拉力成__________。
(2)完成探究后,小明将重为0.5N、容积确定的小桶挂在弹簧下端,通过在桶中加满液体,根据弹簧稳定时指针指示的位置,在相应刻度位置刻上该液体的密度值,即可得到简易密度秤,已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,在桶中加满水时指针指在3cm刻度处,如图丙所示,然后在3cm刻度处标上水的密度.应用该条件推理:
①该“密度秤”的零刻度线应在__________cm刻度处;
②小桶的容积是__________cm3;
③若在弹性限度内,弹簧的长度最长为7.00cm,则该“密度秤”能测量的最大密度是__________g/cm3;
④小明若想要提高该“密度秤”的精度,在不更换弹簧的前提下,你给他的建议是__________(写出一种即可)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末实验之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) 弹性限度内 20 10
(2) B A
(3)22.5
【详解】(1)[1]任何一个弹簧,“弹簧的伸长量与弹簧的弹力大小成正比”成立的前提条件都是:要在这个弹簧的弹性限度内。
[2]橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋A受到的拉力为10N,由图乙可知,橡皮筋A的伸长量为20cm。
[3]橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋B受到的拉力为10N,由图乙可知,橡皮筋B的伸长量为10cm。
(2)[1][2]由图乙所示,橡皮筋B在0~15cm内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比,拉力的范围为0~15N,伸长1cm长度,拉力变大1N;橡皮筋A在0~20cm内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比,拉力的范围为0~10N,伸长1cm长度,拉力变大0.5N。所以橡皮筋B能测量的力更大;橡皮筋A变化相同的长度时,拉力变化更小。所以用橡皮筋B制成的测力计量程大,用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。
(3)由图乙可知,橡皮筋A、B并联起来后,橡皮筋的最大伸长量为15cm,此时橡皮筋B受到的拉力为;由小问(2)中可知,橡皮筋A伸长1cm长度,拉力变大0.5N,所以伸长15cm时,橡皮筋A受到的拉力为。所以橡皮筋A、B并联起来后,能够测量力的最大值
2.(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比
(2)0~6
【详解】(1)由图像可知,当弹簧所受拉力为0~6N时,弹簧长度的变化量与弹簧的拉力成正比,即在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
(2)由图中可知,弹簧在弹性限度内能够承受的最大拉力为6N,故将这根弹簧制成弹簧测力计,量程为0~6N。
3.(1)刻度尺
(2)2
(3)拉力大小
(4)实验结果更具有普遍性
(5) A B
【详解】(1)实验中需要测量弹簧的长度,所以缺少的实验器材是刻度尺。
(2)弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量故该实验方案研究的是猜想2。
(3)“用大小相同的力拉弹簧”,表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关。
(4)步骤③改变拉力大小重复实验,目的是避免实验的偶然性,使实验结论更具普遍性。
(5)精确程度较高的弹簧测力计需要在相同拉力下伸长量更大,这样刻度可以更精细,从图乙看,相同拉力下弹簧A的伸长量更大,故选A;
弹簧拉力器需要能承受较大的拉力,从图乙看,弹簧B能承受的最大拉力更大,故选B。
4.(1)10
(2) 弹性限度 B
(3)100
【详解】(1)由图乙可知,在A弹簧上不挂重物时,弹簧的长度是5cm,当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时,弹簧A伸长量∆x=15cm-5cm=10cm
(2)[1]在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧受到的力成正比,若弹簧受到的力,超过弹簧的弹性限度,则弹簧的伸长量与弹簧受到的力不成正比,所以图乙中的图线不完全是一条直线。
[2]测力计是根据在测量范围内,弹簧的伸长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,则用弹簧B制成的测力计量程大。
(3)由F-L图像和F=kx分析知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,当F=0时,即横坐标的截距为弹簧的原长,所以据图所知,横截距为5cm,即弹簧的原长为5cm; 图像的斜率
5.(1)弹性
(2)C
(3) 在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比 3 10
【解析】【小题1】弹性形变可以还原,塑性形变不能还原,由于弹簧在一定范围内形变后可复原,故弹簧具有弹性。
【小题2】弹簧竖直悬挂时,由于自身重力的影响,会伸长一些,此时弹簧的长度比平放在水平面的弹簧长度更长,所以图(b)中,直线没过坐标原点,与坐标标度的选取和钩码的重力选取无关,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
【小题3】[1]该弹簧测力计是利用在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比原理制成的。
[2]由图(c)可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,故图中弹簧测力计的示数为3N。
[3]由图(b)可知,向上延长图像中的直线
根据表格数据解得直线为
受力3N此时弹簧的伸长量为
故弹簧总长
6.(1)小于
(2)甲丙
(3) 2.4 4.8
(4)正
(5) 长度 材料
(6)乙
【详解】(1)分析表中数据可知,在拉力相同的情况下,如拉力都为2N时,甲弹簧伸长1.2cm,乙弹簧伸长2.0cm,则在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度。
(2)要想猜想弹簧伸长的长度可能与弹簧的长度有关,由控制变量法可知,应只改变弹簧的长度,而控制其他影响因素相同,故比较甲和丙两组弹簧的数据。
(3)[1][2]由表一可知,弹簧甲在拉力为4N时,弹簧伸长量为
弹簧甲在拉力为7N时,弹簧伸长量为
(4)分析数据可知,在误差范围内,拉力每增加1N,弹簧就伸长0.6cm,因此可以得到,在弹性限度内,同一弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
(5)[1][2]综上分析可知,甲乙弹簧的长度相同,材料不同,拉力相同时伸长量不同,甲丙弹簧的材料相同,长度不同,拉力相同时伸长量不同。所以弹簧的伸长量还与弹簧材料和长度有关系。
(6)由表中数据可知,拉力相同时,乙弹簧的伸长量最大,最灵敏,所以若用这三根弹簧制作弹簧测力计,精确度较高的应是乙。
7.(1) 刻度尺 4
(2)
(3)正确
(4)用钩码更好一些,弹簧测力计不易控制力的大小,弹簧的伸长量不易确定
(5) 乙 甲
【详解】(1)[1]钩码的重力已知,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]分析数据发现,除第4次实验数据外,其余6次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比,第4次实验数据拉力小于第5次,但是伸长量却比第5次还要大,因此第4次实验数据是错误的,其正确的数据应该为1.20N。
(2)将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,描点连线,据此作图。
(3)由图像可以得出的结论是:弹簧的伸长量与它受到拉力成正比,因此小明的猜想是正确的。
(4)实验中,如果用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,尽管力的数值由弹簧测力计读出,但是弹簧测力计不易控制,力的大小、弹簧的伸长量难以确定,增加钩码拉力可以成倍增加,更有利于寻找规律,因此还是用钩码好些。
(5)[1]在弹性限度内,甲能承受的最大拉力是4N,而乙能承受的最大拉力是8N;显然,若要制作量程较大的弹簧测力计,应选用乙。
[2]由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧甲的伸长量大,弹簧甲较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
8.(1) 2 0.1 1
(2) 不同 相同
【详解】(1)由表格知,乙弹簧更容易伸长,同样伸长量,乙能承受的最大拉力更小。A用甲弹簧,从图可知A弹簧测力计量程是4N,外壳、刻度线分布相同,说明最大刻度长度一样,甲弹簧受到拉力4N伸长4cm,则乙弹簧伸长4cm需要拉力2N,所以B弹簧量程是2N。
B弹簧的量程是2N,刻度格数和A弹簧一样,外壳、刻度线分布相同,A弹簧的量程是4N,分成4个大格,每大格1N,分度值是,B弹簧同样格数对应总量程2N,每大格,分度值是。
两个弹簧测力计水平互拉,相互作用力大小相等,当A弹簧测力计示数为1N时,B弹簧测力计的示数为1N。
(2)题干中要求用控制变量法探究,拉力相同时,弹簧伸长量与弹簧原长的关系,控制其他变量,只改变原长,把同一根弹簧剪成长度不同的两段;用相同大小的力拉,比较伸长量。
9.(1) 12 8
(2) B A
(3) 10 4
【详解】(1)由图可知,橡皮筋A在弹性限度内,拉力与伸长量成正比,根据数据,拉力为10N时伸长20cm,拉力每增加1N,橡皮筋的伸长量增加2cm,当拉力时,伸长量;
同理,根据数据,在橡皮筋B的弹性限度内,拉力为15N时,橡皮筋伸长15cm,即拉力每增加1N,橡皮筋的伸长量增加1cm,当橡皮筋的伸长量为8cm时,受到的拉力为8N。
(2)量程由弹性限度决定。B的量程为,A的量程约为,因此橡皮筋B制成的测力计量程大;
精度由单位长度对应的拉力决定,A相同伸长量下拉力变化更小,更灵敏,因此A的精确程度高。
(3)最大测量值由先达到弹性极限者决定,A极限拉力为10N(伸长20cm),B极限拉力为15N(伸长15cm),串联时拉力相同,故最大只能取10N(否则A损坏);
两橡皮筋串联使用,总伸长为各段之和,整体橡皮筋伸长12cm,设A伸长量为x,则B伸长,根据受力相等得,,解得,根据A橡皮筋的拉力和伸长量关系可得。
10.(1)在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比
(2)0~8
(3)0.1
【详解】(1)分析表格中的数据,当拉力为0N时,弹簧伸长量为0cm;拉力为 1N 时,伸长量为0.40cm;拉力为2N时,伸长量为0.80cm;拉力为5N时,伸长量为2.00cm;拉力为6N时,伸长量为2.40cm。可以发现,在拉力从0N到2N,5N到6N这些范围内,拉力增大为原来的几倍,弹簧的伸长量也近似增大为原来的几倍。虽然第3、4次数据可能因弹簧超出弹性限度或测量误差出现偏差,但总体来看,在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比。这是弹簧测力计能够测量力的大小的理论依据。
(2)弹簧测力计的量程取决于弹簧的弹性限度,即弹簧能够承受的最大拉力,超过这个拉力,弹簧可能会被永久拉长,无法恢复原状。甲弹簧在拉力为4N时,伸长量达到10cm;乙弹簧在拉力为8N 时,伸长量为6cm。对比可知,乙弹簧能够承受的最大拉力更大,用它制作的弹簧测力计量程更大,所以量程为0~8N。
(3)小桶重1N,当小桶加满水时,指针指在“3”刻度处,此时弹簧测力计的拉力为3N,那么水的重力为3N-1N=2N。根据重力公式G=mg和密度公式,可得水的体积,其中水的密度,g取10N/kg,计算可知水的体积
测力计的分度值为0.2N,那么可鉴别的液体的重力差异最小为0.2N,质量差异最小为
那么密度差异最小为
故该密度秤能够鉴别出的密度差异不小于0.1g/cm³。
11. 18.0 正比 小 b a
【详解】(1)[1]分析表格数据可知,A弹簧受到的拉力每增加1N时,伸长量增加3cm,所以,表中漏记的数据为
(2)[2]分析表格数据可知,拉力每增加1N,A弹簧长度增加3.0cm,B弹簧长度增加1.5cm;在弹性限度内A、B弹簧的伸长量都与弹簧受到的拉力成正比。
(3)[3]A弹簧15.0cm长时,所挂钩码重力为3N,B弹簧15.0cm长时,所挂钩码重力为6N,因此若伸长相同的长度,A弹簧受到的拉力比B弹簧受到的拉力要小。
(4)[4][5]拉力变化一定时,a弹簧长度变形变量比b弹簧形变量大,故a弹簧精度会比较高;若伸长相同的长度,a弹簧测力计受到的拉力比B弹簧测力计受到的拉力小,故b弹簧测力计的量程比较大。
12.(1)刻度尺
(2)
(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比
(4)
【详解】(1)实验需要测量弹簧的长度,计算得到弹簧的伸长量,因此除图中器材外,还需要刻度尺测量长度。
(2)弹簧原长为3.0cm,拉力,伸长量,得到有效点: (0cm,0N)、(0.5cm,0.5N)、(1cm,1N)、(1.5cm,1.5N)、(2cm,2N)、(2.5cm,2.5N);在乙图坐标系中描出上述各点,再过原点连接各点,得到一条过原点的倾斜直线即可。
(3)由表格数据可知,在拉力不超过弹性限度时,拉力增大几倍,弹簧伸长量就增大几倍,拉力超出弹性限度后不再满足这个关系,因此得到结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
(4)当拉力(对应钩码质量300g)时,弹簧伸长量仍和拉力成正比;当拉力大于3N后,伸长量不再和拉力成正比,已经超出弹性限度,因此该弹簧测力计的量程为。
13.(1)4.00
(2)弹簧的伸长和拉力成正比
(3) 3.00 100 4 C
【详解】(1)由图可知,刻度尺的分度值为1mm,弹簧原长为2.00cm,当挂上8个钩码时,弹簧的长度为6.00cm,故弹簧的伸长量为
(2)由表格数据可知,每增加2个钩码,弹簧的伸长量增加1.00cm,说明在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。
(3)由表格数据可知,当挂2个钩码时,即钩码为100g时,弹簧伸长1.00cm,则
即弹簧伸长1cm时,物体的质量为100g,故当质量为100g的小桶挂在弹簧测力计下面的挂钩上时,弹簧伸长1.00cm,弹簧的长度为
此时小桶是空的,故该密度秤的零刻度线应在3.00cm处。
在桶中加满水,指针指在4.00cm刻度处,伸长量为
故小桶中水的质量为m水=100g,则该小桶的体积
该“密度秤”能测量的最大的质量
该“密度秤”能测量的最大的密度为
通过分析比较,液体的密度越大,测得液体和小桶的总重力越大,且不装入液体时,测力计的示数不为0(此时测力计测空桶的重),液体密度与弹簧拉力的函数关系式
即F与是一次函数关系, 因为小桶有重力,所以当没有液体时,F有示数, F的数值随密度的增大而增大,故选C。
14. 2 5 弹性 在一定范围内,弹簧伸长的长度与拉力成正比
【详解】(1)[1]由图可知,当拉力为0时,弹簧的长度为2cm,即这根弹簧的原长是2cm。
(2)[2][3]由图像可知,在一定范围内,弹簧的长度与受到的拉力的关系式为
当弹簧在受到5N的拉力时,弹簧的长度为
则弹簧比原来伸长了
7cm-2cm=5cm
此时若撤掉拉力,弹簧会恢复原状,所以弹簧发生了弹性形变。
(3)[4]分析图像及有关数据可知,在弹簧的弹性限度内,弹簧受到的拉力增大几倍,弹簧伸长的长度也增大几倍,说明在一定范围内,弹簧伸长的长度与拉力成正比。
15. 1.50 正比 2.50 50 9 增大桶的容积
【详解】(1)[1]弹簧的原长是2.00cm,由图乙可知,弹簧下端挂3个钩码时,弹簧的长度是3.50cm,所以弹簧伸长的长度
l=l1-l0=3.50cm-2.00cm=1.50cm
[2]由表中数据可知,弹簧伸长的长度与所受拉力的比值
比值是定值,所以在一定限度内,弹簧伸长的长度与所受拉力成正比。
(2)[3]小桶的重力是0.5N,当弹簧下端所挂钩码是0.5N时,弹簧伸长的长度是0.50cm,弹簧长度长度是2.50cm,此时小桶是空的,即液体密度为零,故该“密度秤”的零刻度线应在2.50cm处。
[4]在桶中加满水时指针指在3cm刻度处,由表中数据可知,此时小桶和小桶中水的重力是1N,则小桶中水的重力
G水=G总-G桶=1N-0.5N=0.5N
桶中水的体积即小桶的容积
[5]弹簧的长度最长为7.00cm,所以弹簧伸长的长度
l'=l2-l0=7.00cm-2.00cm=5.00cm根据弹簧伸长的长度与所受拉力成正比可知,此时桶和液体的总重力为5N,桶中液体的重力为
G=G总'-G桶=5N-0.5N=4.5N最大密度
[6]增大桶的容积,会使装有同一密度液体时,弹簧的伸长量变大,从而可提高该“密度秤”的测量精度。
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