2020年中考物理测量仪器问题专题06用弹簧测力计测力问题（含解析）.doc

1 专题 06 用弹簧测力计测力问题 一、用弹簧测力计测力问题都学啥 1.弹簧测力计的构造与原理 （1）弹簧测力计的构造 （2）弹簧测力计的原理。弹簧在一定的弹性限度内，弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力成正比,这也就意 味着弹簧测力计的刻度都是均匀的。 2.弹簧测力计的使用和注意事项 【弹簧测力计的使用方法】 （1）“三看清”：看清测力计的量程、分度值以及指针是否对准零刻线，若不是，应调零。 （2）被测力的大小不能超出量程。 （3） 测量前，用手轻轻地来回拉动几次，避免指针、弹簧和外壳之间的摩擦而影响测量的准确性。 （4）测量时，要使弹簧测力计受力方向沿弹簧的轴线方向、严禁倒挂。 （5）读数时，保持测力计处于静止或匀速直线运动状态。视线与刻度面垂直。无需估读。 （6）记录时，写好准确值和单位 【注意事项】 （1）使用时要看清量程,加在弹簧测力计上的力不能超过该弹簧测力计的测量范围； （2）确认或调节弹簧测力计的指针在使用前指在零位置； （3）使用时注意避免弹簧测力计称钩与称壳之间的摩擦力。 3.弹簧测力计读数的物理含义 弹簧测力计读数就是指其挂钩受到的拉力。这个力的大小与挂钩拉动的物体所处的情形 有关。要具体问题具体分析。2 二、用弹簧测力计测力问题的考法 【例题 1】如图所示的弹簧测力计，其分度值为_____，量程为_____，其读数为_____N。 【答案】0.2N，0--5 N, 3. 【解析】最大量程是弹簧在弹性限度内，拉到最长所受的力，有时也指标尺上的最大刻度。量程是指能测 力的范围。分度值就是标尺上两个相邻的最小刻度格所代表的力的大小。弹簧测力计的读数比较简单，要 先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（一定要看指针末端所指的位置）读出 所测量力的大小。如图所示弹簧测力计的分度值 0.2N，虽然指针在 2.8~3.0 之间但靠近 3，根据就近读数 的原则，所以示数为 3N。 【例题 2】请完成下列基本测量仪器的使用。 （1）如图 1 所示的弹簧秤______（填“能”或“不能”）马上用来测力的大小，需要先______． （2）如图 2 所示，拉力 F 的大小是 3.6N，请你在图中画出指针所处的位置。 图 1 图 2 【答案】（1）不能 校零 （2）如图所示3 【解析】考查的是弹簧测力计的使用及读数方法，常见的考查方法是画出指针所处位置读出读数，这题是 逆向思维，今后中考这样的考查方法值得注意。 三、用弹簧测力计测力问题的训练题 1.为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究．下表是他们利用甲、乙两根 不同的弹簧做实验时所记录的数据． （1）分析数据可知： ①在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成_______； ②甲弹簧受 4N 拉力时的长度跟乙弹簧受_____ N 拉力的长度相同． （2）如图所示的 A、B 两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同．若 甲弹簧的刻度如图 A． ①由图知 A 弹簧的量程是 4N，B 弹簧的量程应是 N， ② B 弹簧的分度值是 N 。 （3）经实验探究发现：在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长（弹簧不受外力 时的长度）等均有关系，现为探究在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系，设计实验如4 下 ①将一根弹簧剪成长度 （选填“相同”或“不同”）的两段． ②分别用大小 （选填“相同”或“不同”）的力拉两弹簧，然后比较弹簧伸长的长度． 【答案】（1）①正比；②2（2）①2，②0.1（3）①不同②相同. 【解析】（1）①分析数据可知：对于甲弹簧而言，当受到 1N 拉力作用时，其伸长量为 1cm. 当受到 2N 拉 力作用时，其伸长量为 2cm. 当受到 3N 拉力作用时，其伸长量为 3cm. 当受到 4N 拉力作用时，其伸长量为 4cm.在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比； ②甲弹簧受 4N 拉力时的长度跟乙弹簧受 2N 拉力的长度相同． （2）因为甲弹簧受 4N 拉力时的长度跟乙弹簧受 2N 拉力的长度相同．所以 ①由图知 A 弹簧的量程是 4N，B 弹簧的量程应是 2N， ② B 弹簧两个大格之间平均 10 等分，所以分度值是 0.1N 。 （3）在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长（弹簧不受外力时的长度）等均有 关系，现为探究在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧原长的关系，得控制弹簧的材料、粗细相同， 这样将一根弹簧剪成长度不同的两段就可以做到。分别用大小相同的力拉两弹簧，然后比较弹簧伸长的长 度． 2.把弹簧测力计的一端固定，另一端用 3 N 的力拉它时，弹簧测力计的示数为 3 N，若将弹簧测力计的固定 端取下，两端各施一个 3 N 的拉力而使弹簧测力计静止，如图所示。此时弹簧测力计的示数是（ ） A.0 B.3 N C.6 N D.无法判断 【答案】B 【解析】弹簧测力计的示数是指弹簧受到的拉力的大小。所以弹簧测力计的示数仍然为 3 N。 3.如图所示，弹簧测力计在测量前指针位于第二小格 A 处，未作调整便用来测量手的拉力，指针位于 B 处， 则手对测力计的拉力为（ ）5 A.2.0 N B.1.8 N C.1.9 N D.2.1 N 【答案】A 【解析】分度值为 0.2N,AB 之间 10 个小格，代表 2N,所以手对测力计的拉力为 2N. 4.如图所示，下列说法正确的是:（ ） A. 物体的长度为 2.2m B. 通电螺线管左端为 S 极 C. 弹簧测力计的示数为 2N D. 温度计的读数为 43℃ 【答案】C 【解析】本题考查常用测量工具的读数以及右手螺旋定则。A 项中测量值应该是 2.10cm，注意刻度尺的单 位及分度值，注意要估读一位，A 错误；根据右手螺旋定则，B 项中的通电螺线管的左端为 N 极，B 错误；C 项中弹簧测力计的示数为 2N，C 项正确；D 项中温度计的读数为 37℃，D 项错误。故选 C。 5.测一个大小为 8 N 的力时，应选用的弹簧测力计，最恰当的规格是 （ ） A.量程为 10N，最小刻度值为 0.2N B.量程为 5N，最小刻度值为 0.1N C.量程为 15N，最小刻度值为 0.5N D.上述三个弹簧测力计都可以用 【答案】A 【解析】这里的难点是为啥要选择分度值小的弹簧测力计，而不选择分度值大的？原因是分度值小，指针 位置容易落在刻度线上，读数准确。6 首先可以知道选择的弹簧测力计量程要大于 8 N，根据这个条件限制就可以看出选项 BD 是不符合题意的。 只能在选项 AC 确定答案。再一点就是要选择分度值小的测力计，读数时更准确。所以最后得到本题答案是 A . 6.如图所示，量程为 0～5N，示数为 3.6N 的弹簧测力计是（ ） A B C D 【答案】A 【解析】本题考查规格相同的四个弹簧测力计的读数。 A.该测力计量程为 0～5N，分度值为 0.2N,指针位置读数为 3.6N； B.该测力计量程为 0～5N，分度值为 0.2N,指针位置读数为 2.4N； C.该测力计量程为 0～5N，分度值为 0.2N,指针位置读数为 3.4N； D.该测力计量程为 0～5N，分度值为 0.2N,指针位置读数为 0N。 7.测力计是测量　　 （选填“质量”或”力”）的大小的仪器；在图中，弹簧测力计的读数是　 　N。 N 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 3 3 4 4 0 - 3 15 1 甲2 3 4 5 N 15 甲 0 1 N 2 3 4 5 0 1 2 3 4 57 【答案】力；4.6。 【解析】弹簧测力计是测量力的大小的仪器；由图知，弹簧测力计的分度值是 0.2N，指针在 4N 以下 3 格处， 则测力计的示数为 4.6N。 8.如图所示的弹簧测力计，其读数为_____N。 【答案】3. 【解析】本题主要考查了解弹簧测力计的分度值、量程的概念，掌握读数规则是正确解决问题的办法。这 类题型是中考题常见类型。 如图所示弹簧测力计的分度值 0.2N，虽然指针在 2.8~3.0 之间但靠近 3，根据就近读数的原则，所以示数 为 3N。 9.在“探究重力与质量的关系”的实验中： （1）测量物体琅力前，除了观察弹簧测力汁的簞程和分度值外，还应将弹簧测力计在　　方向调零。 （2）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于　　状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力8 大小）就等于物体的重力。 （3）实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据^其中一次测量时弹簧测力计指针位置如 图所示，其读数为　　N。 （4）实验小组的小虹同学提出：“还可以测量钩码以外的其它物体的质量和重力，将这呰数据与钩码的数 据放到起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同，他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找 规律”。你认为　　同学的观点是正确的。 【答案】（1）竖直；（2）静止；（3）3.4；（4）小虹。 【解析】（1）测量物体重力时，由于重力是竖直向下的，应将弹簧测力计在竖直方向调零；（2）测量物体 重力时，当物体静止时，物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等； （3）由图可知，测力计的量程为 0﹣5N，分度值为 0.2N，示数为 3.4N； （4）为了得到普遍的规律，应该在实验中采用不同的物体，这样结论根据有普遍性，故小虹同学的是正确 的。　 10.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个 因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果． （1）探究的因素是：　 　．选用的图是：　 　（填图中的序号）． （2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如 下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上． ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力　　第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小 于”）； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片　　的改变， 忽视了　 　对浮力大小的影响．9 【答案】（1）浮力大小与物体排开液体的体积的关系；①②③或①②④； （2）①小于；②形状；排开水的体积． 【解析】（1）要探究浮力大小与多个变量的关系，运用控制变量法分析解答． ①结合题意，首先要做出自己的猜想，再根据猜想运用控制变量法判断出探究的因素； ②根据猜想选择可用于探究的实验步骤，即可得出需要选用的图． ③运用控制变量法得出浮力大小与变量之间的关系． （2）利用浮沉条件，步骤一铁片下沉说明 F 浮 1＜G，步骤二铁片漂浮说明 F 浮 2=G，所以 F 浮 1＜F 浮 2；步骤 二把“碗状”铁片浮在水面上，没有全浸入，这样虽然改变了形状，但没有控制排开液体的体积不变，所 以得出结论是不正确的． A.测物体所受的浮力要利用称重法，即 F 浮=G﹣F 拉，故每次必须要选图①才行； 若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，应控制液体的密度相同，而物体排开液体的体积不同， 故应选用图①②③或①②④； 若要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，故应选用图① ④⑤． B.①第一次铁片下沉，说明 F 浮 1＜G， 第二次铁片漂浮，说明 F 浮 2=G，所以 F 浮 1＜F 浮 2； ②本探究实验把铁片弯成“碗状”，改变了形状，虽然都是水，但两次排开液体的体积不同，所以得出结论 是不正确的，即：他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开水的体积对浮力大小的影响．