您好,欢迎来到江浙沪招生考试网 !

设为首页|加入收藏|联系我们|网站地图|

江浙沪招生考试网

您现在的位置: test4exam >> 学历考试 >> 初中辅导 >> 正文

初中物理中“弹簧测力计”讲解解答

日期:2015/3/3 21:11:10 来源:本站原创 访问量:

初中物理中“弹簧测力计”讲解解答

初中物理考试经常初选弹簧测力计考试题目,江浙沪招生考试网为初中同学整理出所有已经解答,让你初中生再遇到这类问题而迎刃而解。

  物理学是一门以实验为基础的自然科学.在实验过程中,要不断地通过实验观察和实验测量来搜集实验证据,以此分析问题,归纳和总结物理规律.其中弹簧测力计是初中阶段一个非常重要的力学实验仪器,了解并掌握弹簧测力计的制作原理和使用方法非常必要.

  弹簧测力计主要由弹簧、秤钩、指针和刻度盘组成.其工作原理是:在弹簧的弹性形变范围内,作用在弹簧上的拉力越大,弹簧被拉得越长(即在弹簧的弹性形变范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比).

  弹簧测力计的使用方法有:

  1.估计所测力的大小,选择量程(可测量的范围)和分度值(刻度盘上每一小格的数值)合适的弹簧测力计.

  2.观察指针是否指在刻度盘的“0”刻度线,若不在,应先校零(通过调节调零螺母或者上下拉动刻度盘使得指针对准“0”刻度线).

  3.测量时,要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向,秤钩不能和外壳产生摩擦(弹簧测力计可以竖直、水平、倾斜进行测量,但是通常不倒置使用).

  4.读数时,视线要平视指针(如果指针不正好指在刻度线上则要估读).

  例1 如图1所示,弹簧测力计的量程是 ,分度值是 ,该弹簧测力计 (能/不能)直接用来测力的大小.需先 ,否则会使测得的值比真实值偏 (大/小).

  解析 了解弹簧测力计的构造,会正确使用弹簧测力计.使用测量仪器前,必须观察刻度板,了解刻度的单位、量程和分度值,为使用时正确读数打下基础.正确使用弹簧测力计,还必须了解测量仪器的构造、作用、原理以及使用方法,这样才能正确解答有关测量的问题.

  使用弹簧测力计前首先应观察它的量程(测量范围):0~5N,再观察每一大格又分成5小格,每一小格(分度值)为0.2N.由于弹簧测力计未受拉力时,指针已指在0.2N的位置,所以弹簧测力计不能直接用来测量力的大小.需先校零(移动指针或刻度盘,使指针对准零刻度线),否则记录测量结果时要把未测量时指针所在的位置当做“零”,因此,测得的结果比真实值偏大.

  答案 5N 0.2N 不能 校零 偏大

  思考 若测量前指针对准零刻度线上方,则测得的结果相比实际值偏大还是偏小?

  例2 如图2所示,为某同学自制的弹簧测力计.他发现弹簧测力计下不挂物体时,弹簧测力计的指针指在A处,当弹簧测力计下挂2N重的钩码时,其指针指在B处.根据以上内容,请你给他的弹簧测力计标上刻度.要求:(1)每一大格表示1N且标上数值;(2)每一小格(即分度值)表示0.2N;(3)标明该弹簧测力计的单位.

  解析 本题要求同学样知道弹簧测力计的工作原理,会根据工作原理在刻度板上准确地标注它的刻度及单位.弹簧测力计的工作原理是:在弹簧的弹性形变范围内,作用在弹簧上的拉力越大,弹簧被拉得越长(即在弹簧的弹性形变范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比).所以制成的弹簧测力计刻度板上的刻度是均匀分布的.

  在A处标上0;在B处标上2(即最大测量值);在0刻度线上面标上N(单位);在0和2刻度线的中点处画刻度线并写1;把0与1、1与2之间五等分,标上更小的刻度线,使最小分度值为0.2N.

  例3 某同学在用弹簧测力计测量一个物体的重力时,错将物体挂在拉环上,当物体静止时,弹簧测力计的读数为3N,则物体的重力( ).

  A.一定大于3N

  B.一定小于3N

  C.一定等于3N

  D.以上判断均不正确

  解析 测量时,要使弹簧测力计的受力方向沿弹簧的轴线方向,秤钩不能和外壳产生摩擦.(弹簧测力计可以竖直、水平、倾斜进行测量,但是通常不倒置使用).错将物体挂在拉环上测量物体的重力,实际上就是把弹簧测力计倒置使用.

  弹簧测力计校零后倒置,当我们手提秤钩时,发现指针不再指在零刻度线,此时指针的读数为弹簧测力计自重大小.当把物体挂在拉环上时,弹簧测力计现在的示数实际上是弹簧测力计自重和物体重力之和(即F示数=G秤+G物),所以物体的重力小于弹簧测力计的读数3N.应选B.

  例4 两手沿水平方向分别用F1、F2为2N的力拉一弹簧测力计,当弹簧测力计静止时,则其示数为( ).

  A.4N B.5N C.2N D.0N

  解析 用弹簧测力计测拉力或重力时,实际上都是在向两边拉弹簧.只不过通常是将其拉环处固定,其实固定端仍然对弹簧有拉力,而弹簧测力计测量的是其另一端的拉力(即测拉力时实际上也就是测物体对秤钩的拉力).

  当两手各用2N的力对拉弹簧测力计时,多数同学往往会误认为弹簧会向两端各伸长相当于2N拉力的长度,故得出其示数为4N;还有同学误认为弹簧两边的拉力互相抵消,使弹簧测力计的示数为零.实际上,此时弹簧的伸长量仍然应该是2N拉力的伸长量,其示数为2N.应选C.

  例5 2008年春的大雪造成很多房屋垮塌,小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来弹簧测力计和小桶进行了测量.(g

  =10N/kg)

  (1)①用弹簧测力计测出空小桶的重力为0.2N;

  ②将小桶里装满水,用弹簧测力计测出总重,如图4所示,大小为 N;

  ③将小桶里装满雪的样品,用弹簧测力计测出总重为1N.桶中雪的样品体积是

  cm3,雪的样品密度是 kg/m3.

  (2)若屋顶面积为100m2,雪的厚度为30cm,则屋顶雪的总重力是 N.

  解析 本题是一道综合题,涉及弹簧测力计的使用和读数、重力的计算和密度公式的运用,对同学们的能力要求较高.同学们在认真审题后可做如下分析:

  (1)②根据弹簧测力计的分度值是0.2N和指针所指刻度即可读数:2.2N.

  ③根据空小桶重力和小桶里装满水的总重求出水重,根据装满水和装满雪可知水和雪的体积是相等的,都等于小桶的容积,即求出水的体积就为雪样品的体积,再根据雪的重力,求出其质量,然后利用密度公式即可求出雪的样品密度.

  (2)根据屋顶面积为100m2,雪的厚度为30cm,求出屋顶雪的体积,再利用密度公式变形即可求出其质量,然后求出其总重力.

  (1)②G总=2.2N.

  ③G水=G总-G桶=2.2N-0.2N=2N,

  V雪=V水=■=■

  =2×10-4m3=200cm3,

  ρ雪=■=■

  =0.4×103kg/m3

  (2)V雪总=S×h=100m2×0.3m=30m3,

  G雪总=ρ雪gV雪总

  =0.4×103kg/m3×10N/kg×30m3=1.2×105N.

  例6 小华在课外活动中探究弹簧的长度跟外力的变化关系,利用图5甲所示实验装置记录了相应实验数据如下.(g取10N/kg)

  (1)这项探究在实际中的应用是

  (2)分析实验数据你可得到的结论是

  (3)小华作出了如图5乙所示的三个图像,其中正确的图像是 (填序号).

  解析 (1)首先要把钩码的质量对应成钩码对弹簧的拉力.由相应的实验数据分析得到:在0~2.5N范围内,钩码对弹簧的拉力每增加0.5N,弹簧伸长1cm.即在弹簧的弹性形变范围内,弹簧的伸长量与拉力成正比.根据这一结论在实际中的运用就是弹簧测力计.

  (2)结论就是弹簧测力计原理:弹簧的弹性形变范围内,作用在弹簧上的拉力越大,弹簧被拉得越长.

  (3)由图看出是拉力-伸长量图像,应满足正比关系,图像必须过原点,所以选择A、B图像可以反映拉力和弹簧长度的关系,当拉力为0时,弹簧的原长为2cm.所以图像过(2,0)点.由拉力增大到3N以上后,弹簧几乎不再伸长,所以B图像能反映拉力和弹簧长度的关系.

相关阅读
·推荐文章

Copyright ©2013-2015 江浙沪招生考试网 All Rights Reserved.
地址: 苏州市姑苏区阊胥路483号(工投创业园)  电话:0512-85551931 邮编: 214000
邮箱: [email protected] 版权所有:苏州迈峰教育科技有限公司 苏ICP备15050684号-2