初中物理探究弹簧测力计原理的实验试题

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＝ 　　。

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 　　 $\mathit{cm}$ 。

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。）

（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：                              。

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．

（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）。

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。

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。 　　。

（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。

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?

（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)．

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。