初中物理探究弹簧测力计原理的实验试题

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 $1N$ 、 $2N$ 、 $3N$ 、 $4N$ 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 $F/N$	0	1	2	3	4
橡皮筋伸长△ $L/\mathit{cm}$	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△ $L-F$ 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 $4N$ ，在指针所指位置标注 $4N$ 的刻度，在0刻度线与 $4N$ 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。 　　。

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?

张华、李明、王艳的、三个同学一起研究弹簧的伸长与所受拉力的关系，得到了下表的数据，试分析：
    
（1）根据表中数据，得出的结论是：__________________________________________。
（2）在表中空格内填上相应的数据。（提示：表中第二行是弹簧的长度，而非弹簧的伸长。）

（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                  ．

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．

（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·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     $\left(N\right)$	0	0.5	1.0	1.5	2.0	3.0	4.0
弹簧长度     $\left(\mathit{cm}\right)$	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 　　 $N$ 。

（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 　　 $\mathit{cm}$ 。

（3）当该弹簧测力计悬挂 $75g$ 的重物时，弹簧将伸长 　　 $\mathit{cm}$ 。

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)．

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 $F$与形变量△ $x$的比值 $k$恒定。现小丽有两根原长相等的弹簧1和2，已知 $k_1:k_2=1:2$，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△ $x_1$和△ $x_2$，则△ $x_1$：△ $x_2=$　　。小丽通过查阅资料知道弹簧的弹性势能 $E_p=\frac{1}{2}k$△ $x^2$，此时弹簧1和2弹性势能分别为 $E_{p1}$和 $E_{p2}$，则 $E_{p1}:E_{p2}=$　　。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 $E_{\mathit{p甲}}$．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 $E_{\mathit{p乙}}$，则 $E_{\mathit{p甲}}:E_{\mathit{p乙}}=$　　。（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。 $)$

现在给你一根橡皮筋、一盒0.5N的钩码，如图所示。请问你能对一只弹簧测力计进行怎样的改进？请找到一个可改进之处，并写出你的改进办法和改进后的使用方法。注意：不能自己添加器材。

小明自制一只弹簧测力计。他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材。首先测出弹簧的长度L₀＝2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出较原长L₀的伸长△L（△L＝L－L₀），填在如下表格中：

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△L/cm	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80

（1）从表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长△L的关系式为：                      。
（2）小明继续实验，得到如下数据

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△L/cm	3.20	3.60	4.00	4.50	5.20

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。

小红在课外探究弹簧的长度跟拉力的变化关系，利用如图所示的装置记录了相应实验数据如下：

拉力/N	0	5	10	15	20	25	30	40
指针的位置/cm	2	3	4	5	6	7	7.5	7.5

（1）分析实验数据，写出你能得到的结论。
（2）举出该探究在实际应用中的一个实例。

用橡皮筋、回形针、棉线、小瓶盖、牙膏盒、铁丝、钩码和刻度尺等，做一个如图所示的橡皮筋测力计。下列说法中错误的是 $($ 　　 $)$

A．	刻度可以标在牙膏盒上
B．	可以把回形针上端当作指针
C．	可以利用钩码拉伸橡皮筋标注刻度
D．	不同橡皮筋做的测力计量程都相同

（·南昌）如图所示，是我们常见的图像，这种图像如果在横纵坐标加上适当的物理量及单位，可以用来描述

A．弹簧的伸长与弹簧所受拉力的关系

B．通电导体的电阻与其两端电压的关系

C．物体所受重力与质量的关系

D．匀速直线运动中路程与时间的关系