Question

9．某学生在课外探究“弹簧的长度与外力的变化关系”时，利用图所示器材并记录了相应数据，如下表
（1）分析数据，你可得出的结论是在弹性限度内，弹簧伸长量与外力成正比．
（2）这项研究在实际中的应用是弹簧测力计，且量程是0-2.5N．

钩码质量（g）	0	50	100	150	200	250	300	400
指针位置（cm）	2	3	4	5	6	7	7.5	7.5

（3）该同学作出了弹簧受力与弹簧长度的关系图，如图所示，其中正确的图象是B（填序号）

（4）学校科技活动小组的同学们准备自己动手制作弹簧测力计．他们选了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试，绘出如下所示图象．图象中只有OA段和OB段是弹性形变．若他们要制作量程较大的弹簧测力计，应选弹簧乙；量程是0-4N．若要制作精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧甲，每伸长1CM所需要的拉力是0.67N．

Answer 1

分析 （1）此实验在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比；
（2）实验研究的是弹簧长度和重力的关系，在已学的物理仪器中，弹簧测力计符合该实验的实际应用；
（3）明确横、纵坐标所代表的物理意义，然后抓住两个关键点进行解答；
（4）在施加相同拉力的情况下，弹簧的伸长量越大，弹簧测力计越灵敏，弹簧伸长量越小，一般量程会越大，我们可以根据需要选择制作弹簧测力计的材料．

解答 解：（1）由表中数据可知：在50～250g的范围内，弹簧的长度随物体质量的增大而加长，即：在一定的范围内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比；
（2）实验研究的是弹簧长度和质量的关系，在已学的物理仪器中，弹簧测力计符合该实验的实际应用；
由表格知钩码质量在0-250g时，即0-2.5N时，弹簧的伸长与拉力成正比，故测力计的量程为0-2.5N；
（3）结合表中数据读图象可知，弹簧的原长为2cm，所以横坐标应从2cm处开始，所以A错误；当超过弹簧的弹性限度，即使再增加物体的重力，弹簧也不会再伸长，故C错误；所以只有B符合题意．
（4）由图象可知在相同拉力作用下，弹簧乙的伸长量小，劲度系数较大，适合制作量程较大的弹簧测力计；
由图象知：0-4N是过原点的射线，故量程为0-4N．
在相同拉力作用下，弹簧甲的伸长量大，弹簧甲较灵敏，可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计；每伸长1cm所需要的拉力是：$\frac{4N}{6cm}$=0.67N．
故答案为：（1）在弹性限度内，弹簧伸长量与外力成正比；（2）弹簧测力计；0-2.5N；（3）B；
（4）乙；0-4N；甲；0.67N．

点评 此题既考查了弹簧测力计的工作原理，又考查了学生对于实验结果的总结、分析能力，是一道好题．