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
相关题目
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=$\frac{{ρ}_{水}{V}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．
9．浸没在水中的铜制空心球，将它释放后，它将会（　　）
A．上浮B．下沉
C．悬浮D．三种情况都有可能
6．小红同学对串联电路电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
UAB/VUBC/VUAC/V
2.41.43.8
【设计与进行实验】
（1）按如图所示电路图连接电路．
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压．
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上．
（4）测出AC间的电压，得出结论．
【交流与评估】
（1）在连接电路的过程中，开关必须断开．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1短路或L2断路．
（3）小红用上面的方法不能（填“能”或“不能”）测出L2两端的电压．
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中，小明分析实验数据得出结论；串联电路总
电压等于各用电器两端电压之和，此实验存在的不足之处是只做了一次实验，结论具有偶然性，改进方法更换不同规格的灯泡重复实验．
13．2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”简称（金枪鱼）自主水下航行器进行深海搜寻其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．
（1）当“金枪鱼”下潜至最大深度时，此时“金枪鱼”所受海水压强为多大？
（2）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？
3．在如图电路中，电源电压保持不变．闭合电键S，电路正常工作．一段时间后，电压表的示数突然变大，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则下列排查故障实验正确的是（　　）
A．如果将电流表并联在R1两端，可能会导致电源短路
B．如果将电流表并联在R2两端，电流表一定有示数
C．如果将电流表串联在电路中，电流表一定有示数
D．如果将图中电压表换成一小灯泡，灯泡发光，则故障一定在R1处
10．如图为一个未完成连接的实验电路实物示意图，运用图示仪器测定毫安表（图中用mA表示，是一种量程很小的电流表）的电阻（在许多解题过程中往往假定电流表的电阻为零，这只是一种简单的近似处理，实际上电流通过电流表时电流表上是有电压的），电阻箱是一种可变电阻，接入电路的电阻值可以直接读出．在实验过程中，先将仪器按设计要求接成实验电路图，然后闭合电键，仔细调节滑动变阻器和电阻箱，读得mA表读数I1，电流表A读数I2，电阻箱读数R0．
（1）写出计算mA表电阻r的表达式（用I1、I2、R0表示）r=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}}{{I}_{1}}$．
（2）请你用线条代表导线在答题卷中将需要连接而未连接好的仪器连接起来．
（3）通过查资料，小明知道电流表可以改装成电压表，假设上述毫安表量程为0～3mA，电阻为10Ω，若要将该毫安表改装成量程是9V的电压表，应串联一个2990Ω的定值电阻．
7．用一个电流表和一个已知电阻来测量某未知电阻的阻值的电路，小林设计了图中所示的电路．实验时，已知R1为20Ω，在闭合S的情况下，断开S1时电流表的读数是0.15A，闭合S1时电流表读数是0.21A．求：
（1）电源电压为多大？
（2）被测电阻R2的阻值．（整个实验过程中电池的电压不变）
8．如图所示电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω  0.5A”字样的滑动变阻器，R3为标有“3V  0.3A”字样的定值电阻，两电流表接的都是小量程．
（1）当S闭合，S1和S2都断开，移动滑片P在某个位置时，电流表A1的示数为0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，电流表A2的示数为0.2A，求：电阻R1的电阻及此时电路中最大功率．

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