Question

7．小明在探究“彈簧的長度與拉力的關(guān)系”時(shí)，利用圖1所示器材并記錄了相應(yīng)數(shù)據(jù)，如表．

鉤碼質(zhì)量（g）	0	50	100	150	200	250	300	400
指針位置（cm）	2	3	4	5	6	7	7.5	7.5

（1）此彈簧原長為2cm，每增加1N的拉力彈簧伸長2cm．
（2）分析數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是在一定的范圍內(nèi)，彈簧的伸長量跟受到的拉力成正比．
（3）小明作出了彈簧受力與彈簧長度的關(guān)系圖2，其中正確的圖象是B．

（4）小明用這根彈簧自制了一個(gè)彈簧測力計(jì)．他找來一個(gè)質(zhì)量為600g的物體進(jìn)行測量，測量后，指針又回到0.5N處，小明犯了什么錯(cuò)誤？測量的力超過了它的最大量程
（5）小明又將實(shí)驗(yàn)器材如圖3放置，每個(gè)物重G=1N，則彈簧秤A的示數(shù)為1N，B的示數(shù)為1N．

（6）如圖4，小明用彈簧測力計(jì)測一個(gè)鉤碼的重力，示數(shù)為G．將彈簧測力計(jì)倒過來，將鉤碼掛在吊環(huán)上，手提秤鉤，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將大于（“大于”“等于”“小于”）G．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)拉力為零時(shí)，測力計(jì)的長度即為其原長；計(jì)算出彈簧的伸長與增大的拉力之比，即為拉力增加1N彈簧伸長；
（2）根據(jù)在彈簧的彈性范圍內(nèi)，彈簧的伸長與拉力成正比的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（3）明確橫、縱坐標(biāo)所代表的物理意義，然后抓住兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行解答；
（4）要明確彈性是有一定限度的，超過彈性限度將不能恢復(fù)原狀；
（5）根據(jù)物體間力的作．用是相互的分析A圖中彈簧測力計(jì)的受力情況，和B圖中的彈簧測力計(jì)受力情況進(jìn)行比較，看兩個(gè)彈簧測力計(jì)的受力情況是否相同；
然后根據(jù)彈簧測力計(jì)測量力的原理來分析彈簧測力計(jì)的示數(shù)到底是多少；
（6）彈簧測力計(jì)的結(jié)構(gòu)除彈簧外，還包括外殼、拉環(huán)等，這些都有一定的重力，如要倒過來使用，這些重力都會(huì)由彈簧來承擔(dān)，會(huì)影響測量的結(jié)果

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)拉力為0時(shí)，彈簧的長度為2cm，所以彈簧的原長為2cm；拉力每增大1N即鉤碼增大的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1N}{10N/kg}$=0.1kg=100g，表中所示鉤碼增大100g時(shí)，彈簧伸長2cm；
（2）表中數(shù)據(jù)可知：在0～250g的范圍內(nèi)，彈簧的長度隨物體質(zhì)量的增大而加長，即：在一定的范圍內(nèi)，彈簧的伸長量跟受到的拉力成正比；
（3）結(jié)合表中數(shù)據(jù)讀圖象可知，彈簧的原長為2cm，所以橫坐標(biāo)應(yīng)從2cm處開始，所以A錯(cuò)誤；當(dāng)超過彈簧的彈性限度，即使再增加物體的重力，彈簧也不會(huì)再伸長，故C錯(cuò)誤；所以只有B符合題意．
（4）彈簧有一定的彈性限度，使用彈簧秤時(shí)要看好量程和分度值，該同學(xué)最后一次掛質(zhì)量600g，測量的力超過了它的最大量程，所以去掉力后指針不能恢復(fù)到原來位置；
（5）甲圖中彈簧測力計(jì)右端由于物體的重力，受到了一個(gè)水平向右的1N的拉力；彈簧測力計(jì)的左端也受到了一個(gè)力的作用，因?yàn)橹亓νㄟ^繩子對彈簧測力計(jì)施加了一個(gè)1N的向右的拉力，彈簧測力計(jì)就會(huì)通過繩子對左端固定點(diǎn)施加了一個(gè)1N的拉力，由于物體間力的作用是相互的，所以固定點(diǎn)也會(huì)對彈簧測力計(jì)施加一個(gè)1N的向左的拉力．
乙圖中物體由于重力的作用會(huì)對彈簧測力計(jì)分別施加一個(gè)向左和一個(gè)向右的1N的拉力，彈簧測力計(jì)受到的力和甲圖是一樣的，彈簧測力計(jì)的示數(shù)也就是相等的．
彈簧測力計(jì)雖然兩端都受到了力的作用，但彈簧測力計(jì)只能顯示其中一個(gè)力的大小，所以兩次彈簧測力計(jì)的示數(shù)都是1N．
（6）將彈簧測力計(jì)倒過來使用時(shí)，測力計(jì)外殼、拉環(huán)等的重力都由彈簧來承擔(dān)，會(huì)在測力計(jì)上顯示一定的示數(shù)，從而使最終的測量結(jié)果偏大．
故答案為：（1）2；2；（2）在一定的范圍內(nèi)，彈簧的伸長量跟受到的拉力成正比；（3）B；（4）測量的力超過了它的最大量程；（5）1N；1N；（6）大于．

點(diǎn)評(píng) 此題既考查了彈簧測力計(jì)的工作原理，又考查了學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)、分析能力，是一道好題．