Question

7．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=2.1cm，然后在弹簧下挂上不同钩码，测出弹簧的长度l，算出伸长量△l（△l=l-l₀），测量的数据如下表：

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
伸长量△l/cm	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80

（l）从表中的数据可以看出，拉力F和弹簧伸长量△l的关系是成正比，你的判断依据是通过每次实验的F与△L的比值；
（2）小明继续做实验，得到的数据如下：

拉力F/N	8	9	10	11	12
长度l/cm	5.30	5.70	6.10	6.60	7.30
伸长量△l/cm	3.20	3.60	4.00	4.50	5.20

从上表的数据可以看出，拉力达到11N时，拉力和弹簧伸长量的关系就改变了，因此，弹簧测力计的范围只能达到0～10N．
（3）小华也制作了一弹簧测力计，如图所示，他直接用它测一重2N的物体的重力，则当弹簧测力计静止时，它的示数为3.4N．

Answer 1

分析 （1）弹簧秤的制成原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比，据此分析，分析表格的数据规律，知道弹簧的原长和伸长的长度，可知当弹簧所受拉力与伸长量之间的关系；
（2）知道弹簧的原长和受到拉力后弹簧的长度，由弹簧所受的拉力F与伸长量△L关系的数学表达式计算出拉力大小．经判断拉力与伸长量不再成正比．
（3）弹簧测力计在使用时要注意调零．

解答 解：本题是通过实验探究弹簧测力计的原理：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与所受的拉力成正比．通过每次实验的F与△L的比值来判断，如果比值相等则说明成正比，如果比值不等则说明不成正比，就不能测力了．
（1）从表中数据可以找出这一规律：
$\frac{1N}{0.40cm}$=$\frac{2N}{0.80cm}$=$\frac{3N}{1.20cm}$=$\frac{4N}{1.60cm}$=$\frac{5N}{2.00cm}$=$\frac{6N}{2.40cm}$=$\frac{7N}{2.80cm}$；
亦即弹簧的伸长△L与弹簧所受的拉力F成正比．
（2）从继续实验的表中数据可以发现：
$\frac{8N}{3.20cm}$=$\frac{9N}{3.60cm}$=$\frac{10N}{4.00cm}$≠$\frac{11N}{4.50cm}$≠$\frac{12N}{5.20cm}$，说明了在一定范围内弹簧的伸长与弹簧所受的拉力成正比，超过了一定的范围，这一规律就不成立了．对于小明所使用的这根弹簧，拉力F=11N时拉力和弹簧的伸长的关系就改变了，因而用此弹簧制作的弹簧测力计测量范围只能达到0-10N．
（3）读图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其未挂重物时的示数正好为1.4N；若没作任何调节，就把重2N的物体悬挂在它的挂钩上，则测力计示数应该是1.4N+2N=3.4N，大于实际重力2N．
故答案为：（1）成正比、通过每次实验的F与△L的比值；（2）11N、0～10N；（3）3.4N

点评 通过此探究实验知道，弹簧测力计是有一定的测力范围的，即在弹簧的弹性限度内，超过这一限度，测力计就不能使用了，使用过程中要注意调零．