专题训练（二） 弹簧测力计原理的探究——八年级物理下册同步学与练（人教版）（原卷版）(1).docxVIP

专题训练（二）弹簧测力计原理的探究

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学习目标

1.通过探究弹簧在不同外力作用下的形变程度，理解弹簧的伸长量与外力之间的正比关系，这是弹簧测力计工作的基本原理。

2.在探究过程中，学生需要使用到弹簧、测力计、砝码等基本实验器材，通过实际操作，学生可以熟悉这些器材的使用方法。

3.通过实验探究，学生可以掌握基本的实验方法与技能，如测量、记录、分析数据等，这些技能对于学生未来的科学探究具有重要意义。

4.在探究过程中，学生需要仔细观察弹簧在不同外力作用下的形变情况，分析形变与外力之间的关系，从而培养观察与分析能力。

5.在实验过程中，学生可以了解到误差的来源，如测量工具的精度、环境因素等，并学习如何减小误差的方法，这对于提高实验结果的准确性具有重要意义。

6.通过探究弹簧测力计的原理，学生可以感受到科学探究的乐趣，培养对科学探究的兴趣与态度，从而更好地理解和应用科学知识。

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专题解读

一、实验背景

弹簧测力计是一种常见的测量力大小的工具，其原理基于胡克定律，即弹簧的伸长量与所受拉力成正比。为了深入理解这一原理，许多学者和实验者进行了大量的探究。本专题将对这些探究进行解读，以期帮助读者更好地理解弹簧测力计的原理。

二、实验目的

弹簧测力计是一种常用的力学测量仪器，其原理是弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。本探究专题旨在通过实验的方法，深入理解弹簧测力计的原理，掌握相关的实验技能和方法，提高自身的观察与分析能力，同时培养科学探究的兴趣与态度。

三、实验方法

实验法：通过实验的方法，测量不同质量的砝码对弹簧的拉力，观察和分析弹簧的伸长量与拉力之间的关系。

数据分析法：对实验数据进行整理、分析和处理，得出弹簧的伸长量与拉力之间的规律。

误差分析法：分析实验过程中可能存在的误差来源，如测量工具的精度、环境因素等，并尝试减小误差的方法。

四、实验过程

1.实验装置：实验装置包括弹簧、测力计、砝码等基本器材。

2.实验步骤：

（1）将弹簧一端固定在测力计上，另一端悬挂不同质量的砝码；

（2）读取各组砝码质量m和弹簧伸长量Δx；

（3）根据胡克定律F=kx，计算各组k；

（4）分析数据，得出结论。

3.实验结果：通过实验，我们可以观察到弹簧的伸长量与所受拉力之间的正比关系，进一步验证了胡克定律。

4.实验分析：在实验过程中，需要注意误差的来源，如测量工具的精度、环境因素等。通过减小误差的方法，可以提高实验结果的准确性。

五、实验结果

通过探究实验，我们可以得出以下结论：在确定的实验条件下，弹簧的伸长量与所受的拉力成正比。当拉力越大时，弹簧的伸长量也越大；反之，当拉力越小时，弹簧的伸长量也越小。

六、误差分析

测量工具的精度：使用高精度的测量工具可以减小误差。

环境因素：环境温度、湿度等因素可能影响实验结果，需要在恒温、恒湿条件下进行实验。

弹簧自身质量：弹簧自身质量可能影响实验结果，需要选择质量较小的高精度弹簧。

操作误差：操作过程中可能存在误差，如砝码悬挂不垂直等，需要规范操作。

七、应用与拓展

应用：弹簧测力计广泛应用于各种场合，如物理实验、工程测量等。通过理解其原理，可以更好地使用和保养弹簧测力计。

拓展：胡克定律不仅适用于弹簧，还适用于其他弹性体。通过探究不同弹性体的胡克定律，可以进一步拓展对弹性力学知识的理解。

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专题训练

考向一：探究弹簧测力计的原理——常规实验

1．（2023下·四川攀枝花·九年级校考阶段练习）小华在课外探究：弹簧的伸长量跟所受拉力的变化关系，利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下：（g=10N/kg）

钩码质量/g

0

50

100

150

200

250

300

400

指针位置/cm

2

3

4

5

6

7

7.5

7.5

（1）根据数据分析可知弹簧的原长为cm。

（2）小华做出了如图乙三个图像，其中正确的是图。

（3）分析实验数据可知，若用此弹簧做成弹簧测力计，量程是。

2．（2022下·江苏淮安·八年级统考期中）如图所示，探究弹簧形变与外力的关系，弹簧下挂一只钩码，受到的外力是0.5N，数据记录表中。

实验次数

1

2

3

4

5

6

悬挂钩码数/只

0

1

2

3

4

5

弹簧长度/cm

6.00

6.80

7.60

8.40

9.20

10.00

（1）实验中使用的测量工具是，弹簧形变的大小用表示；

（2）根据实验数据可知，弹簧受到1N的外力作用，伸长。实验结论是；

（3）画出弹簧的伸长量与外力的关系图。图像表明，弹簧的伸长量与外力成比。

3．（2023下·江苏淮安·八年级统考期中）如图·1所示，探究竖直悬挂的弹簧发生形变与外力的关系。弹簧下挂一只钩码受到的外力是