(2014·益阳)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。将弹簧悬挂在铁架台上,刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向上。在弹簧下端依次增加相同型号钩码的个数,数据记录如下表:
所挂钩码数量N(个) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
弹簧长度L(㎝) |
12.56 |
13.11 |
13.65 |
14.2 |
14.73 |
15.29 |
|
伸长量△L(㎝) |
0 |
0.55 |
1.09 |
1.64 |
2.17 |
2.73 |
|
(1)在数据记录表中,有一个记录不规范的数据是 ;根据记录的数据可知,所用刻度尺的分度值是 ;
(2)请在下面的坐标图中画出弹簧的伸长量△L 与所挂钩码个数N的关系图象。根据图象可知,当挂6个钩码时,弹簧伸长量为 ㎝(未超过弹簧的弹性限度)。
(2014·淮安)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,小明有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用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将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如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,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);
(2)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 .
(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)探究此猜想需要研究和比较的物理量是 和 .
小明和小亮同学利用橡皮筋、硬纸板、带指针的挂钩、弹簧测力计等器材,制作一个简易测力计。标注刻度方案一:让橡皮筋在竖直方向自由下垂,当指针稳定时,在指针所指位置标注"0"刻度。再用弹簧测力计拉动挂钩,拉力分别显示为 、 、 、 时,在指针所指位置分别标注对应的刻度。实验相关数据记录如下表。
拉力 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
橡皮筋伸长△ |
0 |
1.2 |
3.4 |
6.1 |
9.9 |
(1)请你根据表中的数据,在图中绘副出△ 图象。
(2)完成上述实验后,小亮提出了标注刻度的方案二:标注"0"刻度的方法与方案一相同,然后再用弹簧测力计拉动挂钩,使拉力示数为 ,在指针所指位置标注 的刻度,在0刻度线与 刻度线之间分成4等份,标出各刻度线和对应的刻度。如果让你利用橡皮筋制作简易测力计,标注刻度时,你会选择方案一还是方案二,并说明理由。 。
(2013·云南)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,除了需要如图中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、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,在图中做出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线。
(3)由图像可验证小明的猜想是 的(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: ;理由是: 。
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。
某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码(弹簧原长为l 0),探究弹力与弹簧伸长量的关系,如图1所示。如表是他实验记录的数据,实验时弹力始终未超过弹性限度,弹簧很轻,自身质量不计。(g=10N/kg)
钩码质量m/g |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
… |
弹簧长度L/m |
0.06 |
0.072 |
0.084 |
0.096 |
0.108 |
… |
(1)根据表格中数据可以得出,弹力F与弹簧伸长量x的关系式是 ;
(2)该同学将上述两根同样的弹簧按图2串联起来,下面挂重为G的钩码时,甲、乙的伸长量x 甲 x 乙(选填"大于"、"等于"或"小于");
(3)该同学又将这两根弹簧按如图3并联起来,下面挂重为G的钩码时,乙弹簧长度的表达式L 乙= 。
(2014·聊城)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。
小丽同学在探究“弹簧弹力大小与形变量关系”时,发现同一根弹簧的弹力大小 与形变量△ 的比值 恒定。现小丽有两根原长相等的弹簧1和2,已知 ,当在两根弹簧下分别挂同一物体静止时,弹簧1和2伸长量分别为△ 和△ ,则△ :△ 。小丽通过查阅资料知道弹簧的弹性势能 △ ,此时弹簧1和2弹性势能分别为 和 ,则 。小丽将弹簧1和2并联悬挂一物体静止时如图甲,两弹簧弹性势能之和为 .将弹簧1和2串联悬挂同一物体静止时如图乙两弹簧弹性势能之和 ,则 。(已知如图甲情况下悬挂重物时弹簧1和2伸长量相同,整个实验中弹簧所受重力不计,且均处于弹性限度范围内。
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.
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。
小金同学为了制作弹簧测力计,对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 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
弹簧长度 |
6.5 |
7.5 |
8.5 |
9.5 |
11.0 |
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,它的最大称量是 。
(2)若该弹簧测力计的最小刻度为 ,则相邻刻度线之间的距离为 。
(3)当该弹簧测力计悬挂 的重物时,弹簧将伸长 。
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?
在学完弹力后,同学们在“制作弹簧测力计”的活动课中发现:在一定的范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的长度就会越长,根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想,究竟谁的正确呢?它们决定一起通过实验来验证自己的猜想。
(1)小明和小丽利用一根弹簧、若干个相同的钩码、刻度尺等器材设计实验,实验记录数据如下表:
1 |
拉力(钩码总重)F/N |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
2 |
橡皮筋的总长度l/cm |
4.50 |
5.10 |
5.70 |
6.31 |
A |
7.50 |
3 |
橡皮筋伸长的长度△l/cm |
0 |
0.60 |
1.20 |
1.81 |
B |
3.00 |
表中有一组数据没有记录,请根据如图补充A处数据为 cm,B处数据为 cm。
根据表中数据,两个同学中 猜想是正确的。
(2)在学完摩擦力之后,小丽同学又用弹簧测力计探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,进行了甲、乙、丙三次实验,如图所示。
由 两个实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
由图甲和图丙两个实验可知,滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)在研究滑动摩擦力实验中,小丽同学主要应用下列哪一种研究物理问题的方法 。
A.类比法 B.控制变量法 C.推理法 D.等效替代法。
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”).
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).