彈簧測力計(jì)類型題 突破

黃繼奎

縱觀近年全國各地中考試題，彈簧測力計(jì)的使用方法、讀數(shù)和它的工作原理的探究是中考命題的熱點(diǎn)。下面聚焦考點(diǎn)，逐一突破。

類型題1：彈簧測力計(jì)的使用方法

【解題策略】明確彈簧測力計(jì)的使用方法是解題關(guān)鍵。使用彈簧測力計(jì)應(yīng)遵循先觀察、再調(diào)節(jié)、后測量的基本步驟，順序不能顛倒。在使用彈簧測力計(jì)時(shí)，應(yīng)先觀察它的量程與分度值，這樣便于讀數(shù)；再將彈簧測力計(jì)的指針調(diào)節(jié)到零刻度線上，輕輕來回拉動掛鉤兩次，這樣可以避免彈簧、掛鉤等與外殼摩擦而影響測量；最后把待測力加在掛鉤上，開始測量，等指針穩(wěn)定后再讀數(shù)。

例1 （2022·山東·東營）關(guān)于彈簧測力計(jì)的使用方法，下列說法不正確的是（ ）。

A. 彈簧測力計(jì)只能測量重力

B. 測量前應(yīng)該把指針調(diào)節(jié)到指“0”的位置上

C. 測量前要確認(rèn)指針和彈簧不被外殼卡住

D. 所測的力不能超出彈簧測力計(jì)的量程

解析：彈簧測力計(jì)直接測量的是拉力，可以間接測量重力、摩擦力等其他力，故A錯(cuò)誤；測量前應(yīng)該把指針調(diào)節(jié)到指“0”的位置上，如果指針沒有指到“0”的位置上，會導(dǎo)致測量的結(jié)果不準(zhǔn)確，故B正確；測量前要確認(rèn)指針和彈簧不被外殼卡住，否則會影響彈簧測力計(jì)的正常使用，故C正確；所測的力不能超出彈簧測力計(jì)的量程，一旦超過彈簧的彈性限度，彈簧將不能恢復(fù)原狀，會損壞彈簧測力計(jì)，故D正確。答案：A。

類型題2：彈簧測力計(jì)的讀數(shù)

【解題策略】在進(jìn)行彈簧測力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，先明確彈簧測力計(jì)的量程、分度值，再根據(jù)指針位置讀數(shù)。

例2 （2022·四川·德陽，節(jié)選）如圖1所示，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 N。

解析：由圖可知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2 N，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F = 2 N + 2 × 0.2 N = 2.4 N。答案：2.4。

類型題3：定性比較拉力的大小

【解題策略】在彈性限度內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的長度就越長。比較彈簧伸長的長度則可定性比較彈簧所受拉力的大小關(guān)系。

例3 （原創(chuàng)）小聰和小明兩位同學(xué)在用如圖2所示的“8”字形彈性橡膠拉力器比試臂力時(shí)，結(jié)果小聰把彈性橡膠拉得更長，則 （選填“小聰”或“小明”）的臂力大；彈性橡膠對手的拉力是由于 （選填“橡膠”或“手”）發(fā)生形變產(chǎn)生的。

解析：彈性橡膠伸長的長度跟受到的拉力成正比，小聰把彈性橡膠拉力器拉得更長，表明小聰對彈性橡膠施加的拉力大，因此，小聰?shù)谋哿Υ螅话l(fā)生彈性形變的彈性橡膠因要恢復(fù)原狀對跟它接觸的手產(chǎn)生彈力的作用，這個(gè)彈力就是對手的拉力。答案：小聰；橡膠。

類型題4：彈簧測力計(jì)的原理

【解題策略】彈簧測力計(jì)受力平衡時(shí)所顯示的示數(shù)就是彈力大小。若同一彈簧伸長量相同，所受拉力不變。

例4 （原創(chuàng)）如圖3甲所示，彈簧的一端掛在墻上，一人用力F1拉另一端，彈簧伸長了L cm；如圖3乙所示，兩人分別用力F2和F3拉該彈簧的兩端，彈簧也伸長了L cm，下列關(guān)于三個(gè)力的大小關(guān)系判斷正確的是（ ）。<E：＼12月數(shù)據(jù)＼初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版202302＼CZ23-3-15.psd><E：＼12月數(shù)據(jù)＼初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版202302＼CZ23-3-15.psd> [F1][L][F1][F1][F2][F3][L][甲][乙]

圖3

A. F1 = F2 = F3 B. F1 > F2 > F3 C. F1 < F2 < F3 D. F1 = F2 < F3

解析：當(dāng)彈簧受力平衡靜止時(shí)，墻對彈簧的拉力大小等于人對彈簧的拉力大小；彈簧兩次伸長量相同，所受拉力不變，且彈簧兩端所受人的拉力大小相等。答案：A。

類型題5：探究彈簧測力計(jì)的工作原理

【解題策略】要探究彈簧的伸長量與受到拉力的關(guān)系，需要測量彈簧的伸長量和拉力，據(jù)此確定實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過描點(diǎn)法繪制的圖象進(jìn)行分析論證，最后進(jìn)行評估交流。

例5 小明觀察發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計(jì)的刻度是均勻的，由此他猜想彈簧的伸長量與它受到的拉力成正比，為了驗(yàn)證猜想，小明決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）要完成實(shí)驗(yàn)，除了需要如圖4甲所示的一根兩頭帶鉤的彈簧、若干相同的鉤碼、鐵架臺以外，還需要的測量儀器是 。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后小明記錄數(shù)據(jù)如下表，表中數(shù)據(jù)明顯錯(cuò)誤的是第 次實(shí)驗(yàn)，正確結(jié)果應(yīng)為 cm。

（2）去除錯(cuò)誤的一組數(shù)據(jù)，在圖4乙中作出彈簧的伸長量與所受拉力的關(guān)系圖象。

（3）由圖象可驗(yàn)證小明的猜想是 （選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。

（4）小華認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中可以用彈簧測力計(jì)代替鉤碼。他的做法是：用彈簧測力計(jì)掛鉤鉤住彈簧下端向下拉來改變力的大小，力的數(shù)值由彈簧測力計(jì)讀出。你認(rèn)為用彈簧測力計(jì)好，還是用鉤碼更好一些？

答： ；理由是： 。

解析：（1）鉤碼的重力已知，因此不需要測量，實(shí)驗(yàn)中要測量的是彈簧的伸長量，所以需要刻度尺；分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，除第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，其余6次彈簧的伸長量跟受到的拉力成正比，因此第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，其正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該為1.20 cm。

（2）將表中拉力對應(yīng)橫坐標(biāo)，彈簧伸長量對應(yīng)縱坐標(biāo)，描點(diǎn)連線，圖象如圖5。

（3）由圖5可以得出的結(jié)論是：彈簧的伸長量與它受到的拉力成正比，因此小明的猜想是正確的。

（4）實(shí)驗(yàn)中，如果用彈簧測力計(jì)掛鉤鉤住彈簧下端向下拉來改變力的大小，盡管力的數(shù)值由彈簧測力計(jì)讀出，但是彈簧測力計(jì)難控制，力的大小、彈簧的伸長量不易確定，因此還是用鉤碼好些。

答案：（1）刻度尺? ? 4? ? 1. 20 （2）如圖5 （3）正確 （4）用鉤碼更好 彈簧測力計(jì)難控制，力的大小、彈簧的伸長量不易確定