题目内容

18.小明同学为了探究弹簧的长度跟外力大小的变化关系.设计了如图所示的实验装置并进行实验,还记录了如下表所示的实验数据:
钩码质量m(g)  0 50 100 150 200 250 300 400
 弹簧的长度L(cm) 2 3 4 56 7  7.5 7.5
(1)请你根据上述数据,采用一种合理的方法、形象、准确地表示出弹簧的长度与所受拉力的关系(g取10N/kg)
(2)结合实验现象并分析数据,你可以得出哪些结论?(至少写两条)①弹簧的原长为2cm;②当拉力F<2.5N时,弹簧的伸长与拉力成正比(或当拉力大于2.5N时,伸长与拉力不再成正比)
(3)根据上述实验结果,请你对使用弹簧测力计提出一条合理化建议?

分析 (1)可根据弹簧的伸长与拉力大小的关系作出图象;
(2)分析数据,可得弹簧的原长及弹簧的伸长与所受拉力的关系;
(3)使用测力计时,所测的力不能超过弹簧测力计的量程.

解答 解:(1)以弹簧的长度为横坐标,拉力大小为纵坐标,根据表格中对应的数据描点,并用平滑的曲线连接起来,得到图象,如图所示:
;
(2)由表格中数据及图象知,弹簧的原长为2cm;
当所挂钩码质量小于250g,即拉力F<mg=250×10-3kg×10N/kg=2.5N时,弹簧的伸长与拉力成正比;
当拉力大于2.5N时,伸长与拉力不再成正比;
(3)由以上现象可知,在弹簧的弹性范围内,其伸长与拉力成正比,可见在使用弹簧测力计时,所测拉力不能超过测力计的量程.
故答案为:(1)见上图;(2)①弹簧的原长为2cm;②当拉力F<2.5N时,弹簧的伸长与拉力成正比(或当拉力大于2.5N时,伸长与拉力不再成正比);(3)在使用弹簧测力计时,所测拉力不能超过测力计的量程.

点评 此题的实验过程揭示了弹簧测力计的工作原理,还考查了学生对于实验结果的总结、分析能力.

练习册系列答案
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8.小欣为了测量液体A的密度,进行了如下实验:
(1)将天平放在水平台面上,把游码移到标尺的零刻线处.横梁静止时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,如图一甲所示.为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向右端移动.
(2)将液体A倒入量筒中,如图一乙所示,则量筒中液体A的体积为60cm3.
(3)将量筒中的液体A全部倒入空烧杯中,把烧杯放在调节好的天平的左盘中,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图一丙所示时,天平横梁再次水平平衡,则烧杯和液体A的总质量为152g.
(4)实验中测得所用空烧杯的质量为80g,根据上述实验数据计算液体A的密度为1.2×103kg/m3.

(5)如图二、三所示,展示了一个广为人知的历史故事--《曹冲称象》,聪明的曹冲巧妙地测出了大象的体重.佛山的陶瓷驰名中外,小欣所在的物理兴趣小组从该故事得到启发,他们决定借鉴这种方法来测量我市出品的某品牌的陶瓷密度,他们所用的器材有:若干小碎瓷片,足够的水,量筒,小烧杯和油性笔.若你是该小组的成员,只利用这些器材,应如何测量陶瓷碎片的密度?请你写出测量过程的步骤(用适当的符号表示所测量的物理量)①在小烧杯中倒入适量的水,把量筒放入小烧杯中,用油性笔记下水面的位置1;
②在量筒中放入一定量的小陶瓷片,平衡后,用油性笔记下水面的位置2;
③取出量筒,向小烧杯中注水,直到水面达到2位置为止;把量筒中的小陶瓷片取出,
然后将小烧杯中的水倒入量筒,直到液面达到1位置为止;
④读出量筒中水的体积V1,这就是小陶瓷片排开水的体积;
⑤把小陶瓷片放入量筒中,读出水与小陶瓷片的体积V2;.
该陶瓷密度的表达式:ρ=$\frac{{ρ}_{水}{V}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{1}}$.

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