Question

17．小李在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图1的实验装置记录了相应实验数据如下：

钩码质量/g	0	50	100	150	200	250	300	350	400
指针位置/cm	2	3	4	5	6	7	7.5	7.5	7.5

（1）该弹簧原长是2cm，若用该弹簧制作一只弹簧测力计，其量程为2.5N．
（2）分析实验数据可知：在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比．
（3）小李作出了图2所示的三个图象，其中正确的是B（填序号）．

（4）这项研究在实际中的应用是制作弹簧测力计．

Answer 1

分析 （1）当弹簧受到的拉力为零时，弹簧的长度为弹簧的原长；当弹簧的伸长量不发生变化前的最大测量，即为弹簧的量程；
（2）当钩码质量为0时，指针所指的位置即为弹簧的原长，随着拉力的增加，弹簧逐渐伸长，比较弹簧伸长与拉力大小的关系，可得出其变化规律；
（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：①当F=0N时，弹簧长度2cm；②当F≥2.5N时，弹簧的长度不再变化；
（4）弹簧测力计是根据在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长与所受拉力成正比的特点制成的．

解答 解：（1）根据表中数据可知，当所挂钩码为0时，弹簧的长度为2cm，因此弹簧的原长为2cm；
当弹簧的长度为7.5cm时，弹簧的长度不会发生改变，因此当弹簧伸长7cm时所受的拉力即可弹簧的量程，即F=G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N；
（2）由表中数据知：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：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比；
（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）根据在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比的特点，制成了弹簧测力计．
故答案为：（1）2；2.5；（2）正比；（3）B；（4）制作弹簧测力计．

点评 本题通过探究弹簧的长度跟外力的变化关系得出在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比这一结论．考查的难点在于对图象的判断，要明确弹簧的原长在图象中的体现和超过弹性限度时弹簧的长度不变，是解答正确的关键．