Question

4．课外学习小组准备进行“弹簧的伸长与所受的拉力的关系”的实验探究．

（1）要完成实验，除了需要如图l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刻度尺．
（2）进行实验后所测的实验如表，根据实验数据，你认为用这样的弹簧能做一个测量范围是0～4N的测力计，理由是：5N之后弹簧的伸长量与拉力不成正比．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
拉力（钩码总重）F/N	O	1	2	3	4	5	6
弹簧伸长量△L/cm	O	0.40	0.80	1.20	1.60	1.80	1.90

（3）去除不符合测力计原理的数据，请在图2中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线．
（4）若弹簧的伸长量为1cm，则所挂钩码的总重力为2.5N．
（5）如图3是两种材料在受到一定拉力作用下的伸长量与所受拉力图象．如果要制作精确度较高的弹簧测力计，应选用材料甲制作弹簧测力计．

Answer 1

分析 （1）要探究弹簧的伸长量与受到拉力的关系，因此需要测量弹簧的伸长量和拉力，据此确定实验器材；
（2）弹簧测力计的原理是：在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比，最大弹性限度就是弹簧测力计的测量范围；
（3）图象中横坐标表示弹簧受到的拉力，纵坐标表示弹簧的伸长量，利用描点法画出图象．
（4）在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长与所受拉力成正比；
（5）在施加相同拉力的情况下，伸长越明显的弹簧，测量会越精确，伸长越不明显的弹簧，一般量程会更大，我们可以根据需要来进行选择．

解答 解：（1）①钩码的重力已知，因此不需要测量，实验中要测量的是弹簧的伸长量，所以需要刻度尺；
（2）能做量程为0～4N的测力计．理由是拉力在4N之前，拉力每增加1N弹簧都伸长0.4cm，弹簧的伸长与拉力成正比．而拉力在4N以后，就不存在这种正比关系．
（3）将表中拉力对应横坐标，弹簧伸长量对应纵坐标，图象如下：

（4）表中数据所示，弹簧伸长量每增加0.4cm，所挂钩码的重力就增加1N，若弹簧的伸长量为1cm时，则$\frac{0.4cm}{1cm}$=$\frac{1N}{{G}_{总}}$，则G_总=2.5N；
（5）读图象可知，在拉力相同时，弹簧甲的伸长更明显，因此它适合制作精确度较高的测力计，弹簧乙的伸长更不明显，而且能承受较大的拉力，因此它适合制作量程较大的测力计．
故答案为：（1）刻度尺；（2）0～4N；4N之后弹簧的伸长量与拉力不成正比；（3）见上图；（4）2.5；（5）甲．

点评 本题考查了探究弹簧的伸长量与受到拉力的关系，是中考中常见实验的考查，是考试的热点．