题目内容

12．在研究弹簧的伸长与外力的关系实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图甲：
（1）由图可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长量增加1cm；
（2）图乙中所测物体的重力是1.6N．
（3）测力计能够测量重力的原理是二力平衡原理．因此，实验时要求弹簧测力计要处于静止状态．

分析 （1）根据弹簧测力计的原理来分析，即：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长；
（2）弹簧测力计读数应注意分度值，刻线上的示数是自上而下依次增大；
（3）测力计能够测量重力的原理是二力平衡原理，二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上．

解答 解：（1）由图可得，当伸长1cm时，拉力为1N；伸长2cm时，拉力为2N；所以弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加1cm；
（2）弹簧测力计是测量力的大小的仪器；在弹簧测力计上，最大示数是5N，所以其量程为0～5N；1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，即弹簧测力计的分度值为0.2N，物体的重力为1.6N；
（3）测力计能够测量重力的原理是二力平衡原理．因此，实验时要求弹簧测力计要处于静止状态．
故答案为：（1）1；（2）1.6；二力平衡原理；静止．

点评 本题考查弹簧测力计的原理实验，属于常见题型．

练习册系列答案
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2．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用了如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为10Ω），最大阻值为40Ω的滑动变阻器，学生电压表、电流表各一个，开关一个和导线若干．并连接了如图甲所示的电路：

（1）该实验的原理是P=UI．
（2）小明检查电路时，发现只有一根导线连接错误，请你帮他在连接错误的导线上打“×”，然后在图中补画出一条正确的连线（注：只有一根导线连接错误）．
（3）若没有发现错误，闭合开关S后电压表示数为6V．
（4）小明在用正确电路进行实验中，看到电压表的示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向A（选填“A”或“B”）端移动滑片P，当灯泡L正常发光后，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.6W．
（5）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡L换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成该实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于20Ω．
3．在探究“同种物质的质量与体积的关系”实验中，所用的实验器材有托盘天平（配砝码）、不同体积的木块若干．

（1）在使用调好的天平测物体质量时，把物体放于天平左盘，在右盘加上砝码，经过调节，指针和游码的位置如图甲所示．则接下来的正确操作是向右移动游码．
（2）记录的实验数据如下表．根据表格中的数据，在图丙画出质量与体积的关系图象．
（3）分析图象，得出的探究结论是：同种物质组成的物体，其质量与体积成正比．
（4）为了使该探究结论具有普遍性，还应该怎么做？换用两种不同的物质，按相同的步骤再做两次实验
实验次数12345
物质种类相同
体积V/cm31020304050
质量m/kg510152025
20．小刚在探究“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热的多少跟电流、电阻的关系”的活动中，设计了如图所示的电路．在三个相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，用电阻丝（R甲=R丙＞R乙）给烧瓶中的煤油加热．煤油中插入温度计．请你仔细观察小刚设计的实验电路，并回答下列问题：
（1）实验时通过观察烧瓶中温度计示数的变化情况，就可以对电阻丝放热的多少进行比较．
（2）研究电热跟电流的关系时，一段时间后，可观察到甲、丙两个瓶中温度计的示数不一样，这表明：在电阻和通电时间都相同时，电流通过导体产生的热量的多少跟电流大小有关．
（3）研究电热跟电阻的关系时，应该比较甲、乙两个烧瓶中温度计的示数变化情况．闭合开关后，发现甲瓶中的温度计升温快些，这表明：在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量越多．
（4）小亮建议将烧瓶中煤油用等质量水代替．小亮的建议不妥的原因是煤油的比热容较小，在吸收热量相同的情况下温度变化明显，水比热容大，同样情况升温不明显．
（5）小华提议利用该装置改成“比较水和煤油吸热能力”的实验，则他应将乙烧瓶中的煤油换成和甲烧瓶中质量相等的水．将乙烧瓶中的电阻丝换成和甲烧瓶中电阻大小一样的电阻丝；通过实验观察甲瓶和乙瓶，发现装有煤油（选填“水”或“煤油”）的烧瓶中温度计的示数变化较大，说明水比热能力强．
7．同学们在研究“电流热效应跟电阻的关系”的实验中，在全班交流实验设计结果时芳芳和兰兰所用的实验器材相同，她俩公布了自己不同的设计方案并得出了完全相反的实验结论．
芳芳的设计方案：
提出问题：电流通过导体产生的热量跟电阻有什么关系？
猜想与假设：电流通过导体产生的热量跟电阻可能成正比．
设计实验：按图甲所示，连接电路（RA＜RB），通电一段时间后，观察到A瓶温度比B瓶温度低．
实验结论：电流通过导体产生的热量跟电阻成正比．
兰兰的设计方案：
提出问题：电流通过导体产生的热量跟电阻有什么关系？
猜想与假设：电流通过导体产生的热量跟电阻可能成反比．
设计实验：按图乙所示，连接电路（RA＜RB），通电一段时间后，观察到A瓶温度比B瓶温度高．
实验结论：电流通过导体产生的热量跟电阻成反比．
请回答下面的问题：
（1）请观察芳芳和兰兰设计的两个电路，并写出她俩设计的电路分别采用了什么连接方式：芳芳的设计：电阻串联；兰兰的设计：电阻并联；
（2）请写出她俩分别是在什么相同的情况下得出的结论：芳芳是在电流相同的情况下得出结论的；兰兰是在电压相同的情况下得出结论的；
（3）简要评价她俩的“实验结论”是否存在缺陷，如何补充完整？
芳芳的猜想：芳芳的猜想应补充：电流相同，通电时间相同；
兰兰的猜想：兰兰的猜想应补充：电压相同，通电时间相同．
17．小帆在练习使用弹簧测力计测物体重力时，她先将测力计竖直放置，反复几次轻拉挂钩后，测力计的指针位置如图甲所示．

（1）此测力计的量程是0～5N．
（2）在老师的指导下，小帆调整好了测力计，将某物体悬挂好，物体静止后，指针指在如图乙所示的位置，此时物体的重力G=2.6N．
（3）小娟想要探究弹簧测力计的原理，除了需要如图丙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．进行实验后记录数据如表，表中明显错误的数据是第4次实验．
实验次数1234567
拉力（钩码总重）F/N0123456
弹簧伸长量△L/cm00.40.81.71.62.02.4
（4）由图象可知，弹簧测力计的原理是：在一定范围内，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比．
（5）若将两根同样的弹簧并排使用，更难（选填“易”或“难”）拉伸，则两根同样的弹簧并排使用做成的弹簧测力计比一根同样的弹簧做成的弹簧测力的量程大（选填“大”或“小”）．
（6）选取A、B完全相同的两根弹簧，将A弹簧左端固定在墙上，用大小为F的力拉A的右端；在B弹簧左右两端均施加大小为F的拉力，当两根弹簧都水平静止时（如图丁），此时弹簧的长度LA等于LB（选填“大于”“等于”或“小于”）．
4．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路，两个烧瓶A、B中盛有等量煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝．
（1）RA与RB采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间和电流相等．
（2）小明同学为了比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压的大小，发现UA＜UB，则RA＜RB（选填“＞”“＜”或“=”）．
（3）在相同的时间内，可通过观察温度计的示数变化来比较电流通过电热丝产生的热量多少；实验表明在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大（选填“越大”或“越小”），产生的热量越多．
（4）小华想利用此实验装置“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其质量（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝RA换成与RB电阻值相等的电热丝．测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=$\frac{{t}_{水}-{t}_{0}}{{t}_{油}-{t}_{0}}$c水．（已知水的比热容为c水）．小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，然后他们又展开了激烈的讨论．
1．某同学用电流表、电压表测量一段电阻丝R的阻值，他已连接了部分电路，如图1所示，请你接着完成下列步骤．

（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．请你按照要求，用笔画线代替导线，完成实物图中实验电路的连接．
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置．其原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值为零（或电阻丝R断路）．（写出一个）
（3）当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图2所示，则被测电阻为9.17Ω．该同学通过改变被测电阻两端的电压，共测得3组数据，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是：减小误差．
（4）若将上面实验中的定值电阻R换成标有“2.5V”字样的小灯泡，灯丝电阻约为15Ω，后来这位同学在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数的比值将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生这一现象的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
2．历史上首次测出大气压强值的著名实验是（　　）
A．牛顿实验B．马德堡半球实验C．阿基米德实验D．托里拆利实验

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