初中物理探究弹簧测力计原理的实验试题

小明是一位爱刨根问底的孩子，他和他几个同学在物理实验室里，想对弹簧测力计的工作原理一探究竟．
探究一：测力计面板上的刻度为何是均匀的，他们打开测力计的外壳，发现内部结构如图丙，探究结果：弹簧的伸长量x与拉力F成正比关系，若设比例系数为k，则F、k、x间的关系式可写为：________，并在丁图中用图象表示这种关系．
探究二：察看不同的测力计，如图甲与乙同样2N的拉力，甲的伸长量是乙的二倍，研究它们的内部结构发现，绕制甲弹簧的钢丝更细更柔软，结论：比例系数k与________________有关，k值越小则意味着________________________________________．
探究三：他们联想到橡皮筋也近似符合弹簧的规律．那么，若将几根橡皮筋并排使用，更难拉伸，则它们整体的k要比一根橡皮筋的k要________（填“大”“小”或“相等”）．

在物理课外小组活动中，物理老师让小明帮助将一根长弹簧截成不同长度的几段．小明在截取时惊奇地发现，在拉力相同，不同长度的弹簧的伸长量不同，弹簧的伸长与原长有什么关系呢？小明将不同长度的弹簧依次悬挂起来（如图所示），开始了探究．
请你帮助小明完成以下任务．
（1）实验室提供了一个100g的钩码，小明还必须具备一个测量工具，该工具是________．
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量．
（3）设计一个记录数据的表格．

小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系时，利用如图实验装置记录了相应的实验数据如下表所示：

钩码质量／g	0	50	100	150
指针位置／cm	2	3	4	5
钩码质量／g	200	250	300	400
指针位置／cm	6	7	8	8

（1）这项研究在实际中的应用是________________．
（2）分析实验数据，你可得到结论：________________________________________________．
（3）小华根据数据作了如图所示的三个图象，其中正确的是________．

如图所示为某同学自制的弹簧测力计．他发现弹簧测力计下不挂物体时，弹簧测力计的指针指在A处，当弹簧测力计下挂2N重的钩码时，其指针指在B处．根据以上内容，请你给他的弹簧测力计刻上刻度．要求：（1）每一大格表示1N且标上数值；（2）每一小格（即分度值）表示0.2N；（3）标明该弹簧测力计的单位．

为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系，小华同学选用弹簧A、B、C、D和测力计进行实验．已知弹簧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L₀，C、D原来的长度均为L₀′，且A、B、C、D的横截面均相同．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ΔL₁、ΔL₂、ΔL₃和ΔL₄，如图（a）、（b）、（c）、（d）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论．
（1）分析比较图（a）和（b）或（c）和（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：________．
（2）分析比较图（a）和（c）或（b）和（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：________．

现有弹簧、钩码、直尺、指针等器材，小华要自制一个弹簧测力计，他首先测出弹簧的长度L₀＝2.10cm，然后在弹簧的下端挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L₀伸长的量ΔL（ΔL＝L－L₀），测量的数据如下表所示：

拉力F／N	1	2	3	4	5	6	7
长度L／cm	2.50	2.90	3.30	3.70	4.10	4.50	4.90
伸长量ΔL／cm	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80

（1）从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长量ΔL的关系为：________．
（2）小华继续做实验，得到的数据如下表所示：

拉力F／N	8	9	10	11	12
长度L／cm	5.30	5.70	6.10	6.60	7.30
伸长量ΔL／cm	3.20	3.60	4.00	4.50	5.20

从上表所示的数据可以看出，拉力达到________N时，拉力和弹簧伸长量的关系就改变了．因此，弹簧测力计的测量范围只能达到________N．

一弹簧测力计因弹簧断裂而损坏，若去掉断裂的一小段弹簧，将剩余的较长的一段弹簧重新安装好，并校准了零刻度，那么用这个修复的弹簧测力计测量时，测量值与原来的测量值相比较，结果是（　　）

A．比原来的测量值大

B．比原来的测量值小

C．与原来的测量值相同

D．以上三种情况均可能出现

小刚同学做“弹簧的伸长与所受拉力的关系”的探究实验，记录数据如下：

拉力大小／N	0	4	5	6	9	10	11	12
弹簧全长／cm	3.5	5.5	6	6.5	8	9	10.5	14

 
（1）经分析数据得知：在弹性限度内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成________比（填写“正”或“反”）；
（2）在满足（1）的条件下，每增加1N的力弹簧应伸长________cm；
（3）如果用这根弹簧做成弹簧测力计，那么弹簧测力计的测量范围是________N．

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，郑能同学选择了如下器材：弹簧测力计，弹簧A、B、C、D，其中A、C由同种金属丝绕制而成，B、D由另一种金属丝绕制而成，A、B原来的长度均为L₀，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ΔL₁、ΔL₂、ΔL₃和ΔL₄，如图a、b、c、d所示．请仔细观察实验现象，对a、b实验做比较，再对c、d做比较，可以得到在弹簧自身因素________、________相同的条件下，再使它们________相同，弹簧的伸长量与________有关．

赵明准备自己制作一只弹簧测力计，他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度，算出比原长的伸长量，填在如下表格中：

(1)从表中数据可以看出拉力和弹簧伸长量的关系为____________________________
(2)赵明继续实验，得到下列数据：

从这次数据看出，拉力达到________N时，拉力和弹簧伸长的关系就改变了．因此弹簧测力计的测量范围只能达到___________N。

弹簧不挂物体时长为0.1m，受10N的拉力时长为0.15 m，这时没有超过它的量程，如果受6N的拉力，弹簧的伸长量为_______cm，这时弹簧的长度为_______cm。

某实验小组探究橡皮筋所受拉力与伸长量的关系，实验测得一根橡皮筋的有关数据如下表，并发现再次重复实验，实验数据基本相同．

所受拉力／N	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8	3.0
伸长量／cm	0	0.7	1.5	2.3	3.2	4.0	4.8	5.7	6.6

(1)请你根据他们的实验数据，在图上描点，再把这些点连起来，画出橡皮筋所受拉力与伸长量关系的图象；

(2)你认为能用橡皮筋制作一个简易测力计的理由是什么?

小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图所示实验装置记录了相应实验数据如下：

钩码的质量／g	0	50	100	150	200	250	300	350
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)分析实验数据你可得到的结论：_________________________________．
(3)小华作了如下三个图象，其中正确的是________(填序号)．

一位同学在自制弹簧测力计前，取某一规格的弹簧来做实验．记录的数据如下：

弹簧所受拉力／N	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
弹簧的长度／mm	100	105	110	115	120	125	128	134	136	137	138

(1)分析这些数据可以得出什么结论?
(2)用这种规格的弹簧来制作弹簧测力计，它的测量范围是多大?
(3)用这种规格的弹簧做成的弹簧测力计，在原长100 mm处定为零刻度，以后每伸长5 mm划一刻度，标记为“1”“2”“3”…，且将相邻的两个刻度间均匀地分成5小格，则该弹簧测力计的分度值为多少?

学习了“弹力与弹簧测力计”内容后，小明准备自制弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L ₀=2．10 cm，然后在弹簧下面挂上不同数量的钩码，测出弹簧的长度L，算出弹簧的伸长△L(△L=L－L₀)，实验数据如下：

拉力F(N)	0	1	2	3	4	5	6
长度L(cm)	2.10	2.50	2.90	3.30	3.70	4.10	4.50
伸长△L(cm)	0	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40

(1)从表中的数据可以看出：弹簧伸长△L和拉力F的关系为：_____________________．
(2)当弹簧的伸长△L=1．40 cm时，弹簧受到的拉力为__________N．