第一章知識點19彈簧測力計工作原理華東師大版科學八年級上冊

知識點19、彈簧測力計工作原理一．選擇題（共9小題）1．小莉要自制兩個彈簧測力計，她選擇了甲、乙兩根不同規(guī)格的彈簧進行測試，拉力與伸長量的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A．彈簧的伸長量與受到的拉力成正比 B．若乙彈簧受到4N的拉力，彈簧伸長2cm C．若甲彈簧受到2N的拉力，彈簧伸長3cm D．若要制作精確度高的彈簧測力計，應(yīng)選乙彈簧2．如圖所示，用手向上給彈簧6N的拉力，下列說法中不正確的是（）A．手對彈簧的拉力是由于彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生的 B．彈簧對手的拉力是由于彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生的 C．彈簧對手的拉力也是6N D．在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越大3．小紅利用一根橡皮筋自制了一個測力計，發(fā)現(xiàn)它的量程太?。ㄖ挥?N），使用價值不大，小紅想提高測力計的量程（變1N為2N），初步擬定了以下幾種方案：你認為可行的方案是（）A．換一根相同的橡皮筋，然后改變刻度達到要求 B．改變刻度，把刻上1N的地方換刻成2N C．把兩根相同的橡皮筋并在一起使用，然后改變刻度，提高量程 D．在1N的刻度處下面繼續(xù)按比例加刻刻度，直至2N4．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比，即F＝kx，其中F為彈力的大小，x為形變量，k為彈簧的勁度系數(shù)。已知某彈簧勁度系數(shù)為100N/m，原始長度為10cm，當彈力為5N時，彈簧的長度可能為（）A．5cm B．10cm C．20cm D．25cm5．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長（或縮短）的長度成正比。即F＝kx，其中F為彈力大小，x為伸長（或縮短）的長度。k為彈簧的勁度系數(shù)，已知某彈簧勁度系數(shù)為100N/m，原始長度為10cm，則在彈力為5N時，彈簧長度為（）A．5cm或15cm B．5cm C．15cm D．20cm6．如圖為某種減震器原理，在大彈簧內(nèi)部中間固定一根橫截面積較小的彈簧，從而可以實現(xiàn)：拉彈簧時只有大彈簧形變，壓縮時兩者都被壓縮，則彈簧的總長度L與彈力F大小關(guān)系圖為（）A． B． C． D．7．當彈簧不受拉力作用時，我們稱其長度為原長L0，在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧受到的力F和彈簧的形變量Δx（Δx＝L﹣L0）成正比，即F＝kΔx，k叫做彈簧的勁度系數(shù)，如圖所示是某次實驗測得彈簧所受的力F與彈簧長度L的關(guān)系圖象，請你根據(jù)圖象判斷下列說法中正確的是（）①彈簧的原長L0是10cm②彈簧的勁度系數(shù)是40N/m③④當彈簧伸長了15cm（彈性限度內(nèi)）時，受到力F＝2NA．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④8．甲、乙、丙三條完全相同的彈簧懸掛在一根水平橫桿上，甲沒有懸掛物體，乙懸掛重為G1的鉤碼，丙懸掛重為G1和G2的鉤碼，靜止時，三者的長度關(guān)系如圖所示。若彈簧質(zhì)量均很小忽略不計，且乙、丙兩彈簧在取下鉤碼后，均可恢復(fù)原長，由此判斷G1：G2關(guān)系為（）A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：29．小明用一彈簧做“研究彈簧的伸長與受到拉力關(guān)系”的實驗，記錄數(shù)據(jù)如表，根據(jù)表格得到的結(jié)論不合理的是（）拉力/N1234567891011彈簧長度/cmA．可用此彈簧制作最大測量值為5N的測力計 C．在受拉力0～7N范圍內(nèi)，彈簧的伸長與所受到的拉力成正比 D．拉力為4N時彈簧伸長了9cm二．填空題（共4小題）10．小明新買了一套彈簧拉力器，內(nèi)裝5根相同的彈簧，說明書上寫著：“把每一根彈簧拉長10cm需要10N的力?！毙∶鲗?根全部并聯(lián)裝入拉力器，若小明將彈簧拉力器拉長0.3m，則他的拉力是N。11．某同學在探究彈簧的特點時，得出了彈簧的長度x與彈簧受到的拉力F的關(guān)系圖象如圖所示。由圖可知，這根彈簧的原長是cm；彈簧在受到6N的拉力時，彈簧的伸長量為cm；彈簧長度為6cm時，受到的拉力為N。彈簧測力計的原理是。12．某實驗小組的同學對A、B兩根長度相同粗細不同的橡皮筋進行研究，將橡皮筋的一端固定，另一端懸掛鉤碼，如圖甲所示，記錄橡皮筋受到的拉力大小F和皮筋的伸長量Δx，測量多組數(shù)據(jù)做出的圖線如圖乙所示，若分別用這兩根橡皮筋制成測力計，則用橡皮筋制成的測力計量程大；用橡皮筋制成的測力計測量的精確程度高（選填“A”或“B”）。13．標準大氣壓下，將一支刻度模糊不清的溫度計與一刻度尺平行地插入冰水混合物中，經(jīng)過適當時間溫度計中水銀面與刻度尺上的5毫米刻度線對準，將這冰水混合物加熱到沸騰時，水銀面與95毫米的刻度線對準，那么當沸水冷卻到50℃時，水銀面對準的刻度線是。三．實驗探究題（共1小題）14．小明觀察發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計的刻度是均勻的，由此他猜想彈簧的伸長量ΔL與它受到的拉力F成正比。為了驗證猜想，小明決定進行實驗。（1）要完成實驗，除了需要如圖1所示的一根兩頭帶鉤的彈簧、若干相同的鉤碼、鐵架臺以外，還需要的測量器材是。進行實驗后小明記錄數(shù)據(jù)如下表，表中數(shù)據(jù)明顯錯誤的是第次實驗。實驗次數(shù)1234567拉力F/N0123456伸長量ΔL/cm0（2）由剩下的正確數(shù)據(jù)可驗證小明的猜想是（填“正確”或“錯誤”）的。（3）興趣小組的同學們準備自己動手制作彈簧測力計，他們選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試，繪制出如圖2所示圖像，圖像中只有OA段和OB段是彈性形變，若他們要制作量程較大的彈簧測力計，應(yīng)選用彈簧（填“甲”或“乙”），制作成的彈簧測力計的最大量程可為N；若要制作精確度較高的彈簧測力計，應(yīng)選用彈簧（填“甲”或“乙”），制作成的彈簧測力，計拉力每增加1N，彈簧的伸長增加cm。

知識點19、彈簧測力計工作原理參考答案與試題解析一．選擇題（共9小題）1．【分析】（1）彈簧測力計的原理，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比，在施加相同拉力的情況下，彈簧的伸長量越大，彈簧測力計越靈敏，彈簧伸長量越小，一般量程會越大，我們可以根據(jù)需要選擇制作彈簧測力計的材料。（2）根據(jù)F＝kΔL算出甲和乙的關(guān)系式，從而算出甲乙彈簧受到2N的拉力，彈簧伸長量?！窘獯稹拷猓篈、在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比，故A錯誤。B、由圖像知乙的拉力F與彈簧伸長量的關(guān)系式為：F乙＝4ΔL，所以若乙彈簧受到4N的拉力，彈簧伸長1cm，故B錯誤；C、由圖像知甲的拉力F與彈簧伸長量的關(guān)系式為：F甲＝ΔL，所以若甲彈簧受到2N的拉力，彈簧伸長3cm，故C正確；D、由圖像可知，在相同拉力作用下，彈簧A的伸長量大，彈簧A較靈敏，可以用來制作精確程度較高的彈簧測力計，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題要根據(jù)圖中圖像數(shù)據(jù)分析得出答案，學生要提高分析圖像的能力，并真正理解彈簧測力計的原理。2．【分析】（1）彈力是物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，手對彈簧的拉力是手發(fā)生了彈性形變而產(chǎn)生的力，彈簧對手的拉力是由于彈簧發(fā)生形變而要恢復(fù)形變的過程中產(chǎn)生的給手的力。（2）手給彈簧的拉力是彈力，而物體間力的作用是相互的，且作用力與反作用力的大小相等，則彈簧也給手一個力，大小也是6N。（3）由彈簧的性質(zhì)知道，在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越大。或者說在一定范圍內(nèi)，彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比?！窘獯稹拷猓篈、彈力是物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，手對彈簧的拉力是手發(fā)生了彈性形變而產(chǎn)生的力，而選項A說是由于彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故A錯誤；B、彈力是物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，彈簧對手的拉力是由于彈簧發(fā)生形變而要恢復(fù)形變的過程中產(chǎn)生的給手的力。故B正確；C、手給彈簧的拉力是彈力，根據(jù)物體間力的作用是相互的，且作用力與反作用力的大小相等，則彈簧也給手一個力，大小也是6N。故C正確；D、考查彈簧測力計的原理，在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越大，注意在表述時不要忘了前提條件是在一定彈性限度范圍內(nèi)。故D正確；故選：A?！军c評】這題主要考查了彈力的相關(guān)知識，作用力與反作用了和彈簧測力計的原理，都是中招考試?？嫉南嚓P(guān)知識，必須掌握！3．【分析】當橡皮筋伸長隨橡皮筋所受的拉力增大而增加，在橡皮筋在彈性范圍內(nèi)，橡皮筋伸長的長度應(yīng)與所受的拉力成正比關(guān)系。【解答】解：自制測力計的量程只有1N，要想把它的量程提高到2N，應(yīng)該把兩根一樣的橡皮筋，并在一起使用，這樣測力計的量程就變?yōu)?N了，故ABD錯誤、C正確。故選：C?！军c評】本題考查了彈簧測力計的原理，屬于基礎(chǔ)知識。4．【分析】彈簧測力計的原理是：在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比，即F＝kx，其中F為彈力大小，x為伸長量，k為彈簧的勁度系數(shù)；根據(jù)F＝kx可以計算出彈簧的伸長量x＝，彈簧的長度為L＝L0+x或L＝L0﹣x，其中L0表示彈簧的原長?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)公式，彈簧的伸長量x＝＝＝0.05m＝5cm，彈簧的原長L0＝10cm，所以彈簧的長度L＝L0+x＝10cm+5cm＝15cm或L＝L0﹣x＝10cm﹣5cm＝5cm。故選：A。【點評】本題考查了彈性公式F＝kx和彈簧長度公式L＝L0+x的靈活運用，解題的關(guān)鍵在于把握彈簧測力計的原理是：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比。5．【分析】彈簧測力計的原理是：在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比，即F＝kx，其中F為彈力大小，x為伸長量，k為彈簧的勁度系數(shù)；根據(jù)F＝kx可以計算出彈簧的伸長量x＝，彈簧的長度為L＝L0+x或L＝L0﹣x，其中L0表示彈簧的原長?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)公式，彈簧的伸長量x＝＝＝0.05m＝5cm，彈簧的原長L0＝10cm，所以彈簧的長度L＝L0+x＝10cm+5cm＝15cm或L＝L0﹣x＝10cm﹣5cm＝5cm。故選：A。【點評】本題考查了彈性公式F＝kx和彈簧長度公式L＝L0+x的靈活運用，解題的關(guān)鍵在于把握彈簧測力計的原理是：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比。6．【分析】根據(jù)在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與形變大小成正比分析?！窘獯稹拷猓涸诖髲椈蓛?nèi)部中間固定一根橫截面積較小的彈簧，從而可以實現(xiàn)：拉彈簧時只有大彈簧形變，壓縮時兩者都被壓縮，由于伸長時，彈簧的長度變長，故圖像在原長的右側(cè)，因而拉彈簧時只有大彈簧形變，伸長相同長度時，彈簧的彈力較??；壓縮時彈簧變短，且兩者都被壓縮，相同彈力時，彈簧壓縮率比伸長量小，彈簧的總長度L與彈力F大小關(guān)系圖像符合要求的是D，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查彈力的有關(guān)因素，屬于中檔題。7．【分析】對題中所給出的條件進行分析，利用圖上彈簧所受的力與彈簧長度L的關(guān)系求出彈簧的勁度系數(shù)，即可解得答案?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，當彈簧不受力時彈簧長度為10cm，故A正確；B、在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧受到的力F和彈簧的形變量Δx（Δx＝L﹣L0）成正比，即F＝kΔx；由圖知當彈簧伸長5cm時所受拉力為2N，則有2N＝k×0.05m，解得k＝40N/m，故B正確；C、當彈簧受力為1N時，彈簧可能伸長2.5cm，也可能縮短2.5cm，故C正確；D、當彈簧伸長15cm時，根據(jù)F'＝kΔx'，即F'＝40N/m×0.15m＝6N，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了對彈簧伸長跟拉力關(guān)系的理解，實質(zhì)上考查代數(shù)式求值，結(jié)合彈簧模型，根據(jù)題中所給出的條件分析，即可迎刃而解。8．【分析】在彈性限度內(nèi)，彈簧所受拉力與伸長的長度成正比?！窘獯稹拷猓阂覉D中掛G1時，彈簧伸長2cm；圖丙中掛G1和G2時，彈簧伸長3cm。因為彈簧所受拉力與伸長的長度成正比，則有：＝，則有：G1＝2G2，所以G1：G2應(yīng)為2：1。故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c評】深入理解彈力與伸長長度間的關(guān)系，可解答此題。9．【分析】（1）彈簧測力計的原理是：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比，最大彈性限度就是彈簧測力計的測量范圍。（2）在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力滿足胡克定律F＝kx?！窘獯稹拷猓篈C、分析實驗數(shù)據(jù)可得拉力為1N時，彈簧的長度為6.0cm；拉力為2N時，彈簧的長度為7.0cm；一直到拉力為7N時，都是彈簧的受到的拉力增加1N，彈簧就伸長1cm．因此在該范圍內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比；該彈簧測力計的范圍是0～7N，拉力為0N時，彈簧的長度為5.0cm，這就是彈簧的原長，故AC合理；B、在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比，因此當用手將彈簧拉到8.5cm長時，手對彈簧的拉力：F＝kx＝1N/cm×﹣5cm）＝3.5N，故B合理；D、拉力為4N時，彈簧長9.00cm，彈簧原長5.00cm，彈簧伸長了9cm﹣5cm＝4cm，故D不合理。故選：D?！军c評】本題通過探究彈簧的伸長跟拉力的變化關(guān)系，得出“在彈性限度范圍內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比”這一結(jié)論，是中考探究實驗考查的重點。二．填空題（共4小題）10．【分析】因為把一根彈簧拉長10cm需要10N的力。根據(jù)彈簧的伸長跟受到的拉力成正比，可求出把一根彈簧拉長0.3m需要的力，最后可求出他將5根彈簧拉長0.3m的力?！窘獯稹拷猓阂驗?，彈簧的伸長跟受到的拉力成正比，把每一根彈簧拉長10cm需要10N的力，那么把一根彈簧拉長0.3m需要的力是：30N，他將5根彈簧并聯(lián)拉長0.3m的力是150N。故答案為：150?！军c評】本題考查了彈簧測力計的使用和原理，只要知道彈簧的伸長跟受到的拉力成正比即可解答。并注意并聯(lián)的彈簧的條數(shù)。11．【分析】在彈性限度以內(nèi)，彈簧的伸長跟它受到的拉力成正比，結(jié)合圖象解答得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓簭椈刹皇芡饬r，彈簧未伸長，此時的長度即為原長，由圖象可知，此時的長度就是彈簧的原長，L0＝2cm；由圖像可知，彈簧在受到6N的拉力時，彈簧長L＝8cm，則彈簧伸長量為：ΔL＝L﹣L0＝8cm﹣2cm＝6cm；由圖像可知，彈簧長度為6cm時，受到的拉力為4N。彈簧測力計的原理是在彈性限度以內(nèi)，彈簧的伸長跟它受到的拉力成正比。故答案為：2；6；4；在彈性限度以內(nèi)，彈簧的伸長跟它受到的拉力成正比?！军c評】這是一道考查彈簧測力計原理以及結(jié)合圖象的實驗簡答題，會看圖象是解題的關(guān)鍵。12．【分析】測力計是根據(jù)在測量范圍內(nèi)，橡皮筋的伸長與受到的拉力成正比的原理制成的，由圖乙知A和B的量程，據(jù)此回答；由圖乙可知，在測量范圍內(nèi)，如F＝10N時，用橡皮筋A(yù)和B制成的測力計伸長的長度，則伸長長度大的測量的精確程度高?！窘獯稹拷猓簻y力計是根據(jù)在測量范圍內(nèi)，橡皮筋的伸長量與受到的拉力成正比的原理制成的，由圖乙知，A的量程為0～10N，B的量程為0～15N，則用橡皮筋B制成的測力計量程大；由圖乙可知，在測量范圍內(nèi)，如F＝10N時，用橡皮筋A(yù)制成的測力計伸長20cm，而用橡皮筋B制成的測力計伸長10cm，所以，用橡皮筋A(yù)制成的測力計測量的精確程度高。故答案為：B；A?！军c評】本題通過實驗探究考查了彈簧測力計的制作原理，要求學生理解和掌握。13．【分析】首先明確攝氏溫度的規(guī)定：把冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃，1標準大氣壓下沸水的溫度規(guī)定為100℃，0℃～100℃之間分成100等份，每一等份就是1℃．然后結(jié)合題中自制溫度計沸水和冰水混合物對應(yīng)的格數(shù)，就可求出每小格表示的溫度值?！窘獯稹拷猓阂驗?標準大氣壓下沸水溫度為1